1944年春，日军急于应对太平洋战场作战和打通大陆交通线，不惜从各地抽调兵力，发起豫湘桂战役，力图速战速胜。整个豫湘桂战役由豫中、长衡、桂柳三次会战组成。
1944年4月，豫中会战中国军队艰苦奋战，终未阻止日军打通平汉线。5月，日军以攻占湘桂铁路为目标，向长沙、衡阳地区进攻。中国第4军坚守至6月18日，伤亡殆尽，长沙城失陷。
接着，日军以15个步兵营、12个炮兵营攻击衡阳。衡阳是铁路公路交通枢纽，具有重要的战略地位。衡阳保卫战从6月22日到8月8日，共坚守47天，第10军以不满2万的兵力，顽强抵抗日军攻势。日军死亡2万余人、6万余人受伤。衡阳保卫战也称衡阳会战，是中国抗战史上最成功的战役和以寡敌众的最典型战例，被誉为“东方的莫斯科保卫战”，为中国整个抗战史中作战时间最长、双方伤亡士兵最多、程度最为惨烈的城市争夺战。
广西是日军打通大陆交通计划的最后一道门户，长衡会战后日军从湖南、广东及越南三个方面向广西进攻，开始桂柳会战。进攻桂林时日军15万人，而桂林守军加上地方民团，总兵力不足2万，大部分民团士兵拿的还是土枪。
11月4日，日军开始进攻桂林城，曾经27次冲入桂林市中心，都因为陷入巷战的泥潭损失惨重而不得不撤出。日军又从漓江迂回进攻桂林，但是被桂军准确的火力杀伤大半，地方民团敢死队甚至身上绑上手榴弹划着竹排去炸毁日军的登陆艇。后来，日军使用大量的毒气弹攻击，10日桂林城陷落，守军1.2万人战死（其中一半被毒气毒死）。
豫湘桂会战近8个月，日军艰难取胜。1945年4月的湘西会战，也称雪峰山战役、“芷江作战”，是抗日战争中的最后一次会战，也是中国正面战场局部反攻的胜利作战，双方参战总兵力28万余人，战线长达200余公里。此战，日军伤亡达2.4万余人，以失败而告终。
自1943年夏秋之交至1945年夏，中国共产党抓住中国敌后战场形势发生的有利变化，领导敌后抗日根据地军民向日、伪军发起了持续不断的局部反攻，多头展开，多地出击，积小胜为大胜，不断摧毁抗日根据地内的日军铁路、公路线及据点，不断歼灭日伪军有生力量，不断扩大敌后抗日根据地。
在华北地区，八路军首先发起攻势作战。1943年5月，驻防豫北的国民党军第24集团军大部投降日军，疯狂配合日军进攻太行和冀鲁豫抗日根据地。为粉碎日伪军在太行山南部扩张的企图，7月30日，冀鲁豫军区部队发起卫南战役，至8月19日结束，收复和开辟了卫河以南地区。8月18日，八路军第129师发起林南战役，攻克与收复据点80多处，解放了林县以南、辉县以北拥有40万人口的广大地区。卫南、林南战役，揭开了华北敌后战场局部反攻的序幕。
在华中地区，新四军各师向当面之敌发起攻势作战。车桥镇是日伪军一处较大的据点，是联系苏中与苏北的枢纽。1944年春，新四军决定夺取车桥，战役于3月5日1时50分发起，仅25分钟就攻入镇内。随后在炮兵大队的配合下，逐个消灭日伪军火力点，午后全歼伪军。各部乘胜扩张战果，相继收复10余处据点，使淮安、宝应以东地区获得解放，战役胜利结束。此战的获胜，打乱了敌人的“清乡”“屯垦”计划，打通了苏中与苏北、淮南、淮北根据地的战略联系，巩固和扩大了苏中抗日根据地，实现了苏中抗战形势的根本好转。
1944年，华中敌后抗日根据地军民共歼灭日、伪军约5万人，收复国土7400余平方公里，解放人口160余万，基本制止了日、伪军对抗日根据地的进攻，沟通了津浦路东各抗日根据地的联系，各地斗争局面得到进一步改善。
在华南地区，华南人民抗日游击队为打击和钳制日军，于1944年春季开始对敌占城镇和交通线展开攻击，在一年的作战中，有效地牵制了敌人，支援了国民党军的作战，并巩固了东江、珠江地区原有抗日根据地，开辟了粤北、粤中部分新区，发展了潮汕地区和雷州半岛的抗日游击战争。