當二戰進行到1944年11月時德國已如同一隻遍體鱗傷的困獸：蘇聯紅軍和美英盟軍的東西夾擊使德國處於兩線作戰的不利處境，義大利轉投盟軍後德國又面臨腹背受敵的局面。這時德國的戰敗投降已只是一個時間問題，走投無路的希特勒決定孤注一擲：希特勒打算集中28個或30個德國師組成2個坦克集團軍從蒙紹和埃希特納赫間發起突襲，第7集團軍發動突擊以掩護南翼，在列日與那慕爾強渡馬斯河，再迂迴攻佔布魯塞爾、安特衛普，從而切斷突破地段以北盟軍的退路。
這就是德軍在二戰中的最後一搏——阿登反擊戰。1944年12月16日拂曉德軍在密集炮火準備後兵分三路發動突襲：左翼是布蘭登堡指揮的第7集團軍（轄4個師）；中路是曼特菲爾指揮的第5裝甲集團軍（轄7個師）；右翼是狄特里希指揮的黨衛軍第6裝甲集團軍（轄9個師）。總攻前德軍還實施了兩個特別行動以配合正面進攻：一是代號“鷹”的空降作戰行動，這一行動的目標是佔領美軍後方的公路交通樞紐；另一代號 “格里芬”行動則由德軍特種部隊——第150裝甲旅執行。
德軍第150裝甲旅裝扮成美軍潛入盟軍陣地儘可能地製造混亂和破壞。1944年12月17日美軍第106師的兩個團7000多人被德軍包圍後投降。這成為了美軍在歐洲戰場上遭到的最嚴重失敗。18日中路德軍第5裝甲集團軍逼進公路交通樞紐巴斯通；右翼黨衛軍第6裝甲集團軍佔領了馬斯河渡口；左翼第7集團軍渡過奧爾河。至1944年12月20日德軍已撕開美軍防線，從而形成了一個寬約100公里、縱深30公里至50公里的突出部。1944年12月17日早上盟軍最高指揮部急調美軍第82和第101空降師火速增援。
19日巴頓將軍指揮的美軍第3集團軍北上馳援巴斯通。堅守阿登地區的美第1集團軍則接到命令不惜一切代價頂住德軍進攻。1944年12月25日德軍第2裝甲師與美軍第2裝甲師在塞勒斯展開激戰。此戰中德軍陣亡2500人、被俘1050人，所有坦克損失殆盡。1944年12月26日美軍第4裝甲師先頭部隊終於殺開一條血路衝進了巴斯通。天氣突然轉好使盟軍航空兵得以支援地面作戰，從而給德軍第5裝甲集團軍以致命打擊，最終德軍強渡馬斯河的希望落空。
1945年1月1日德軍出動1000多架飛機對法國、比利時和荷蘭境內的盟軍機場進行空襲，與此同時德軍地面部隊趁機向阿爾薩斯北部發起進攻。1945年1月3日盟軍也發起大規模反攻：巴頓的第3集團軍和堅守阿登地區的美第1集團軍同時出擊。德軍也在這一天對阿爾薩斯發動了最猛烈的攻勢，從而展開了阿登戰役中最激烈的戰鬥。經過了整整5天血戰之後損失慘重的德軍被迫撤退。1945年1月12日蘇聯紅軍比原定日期提前8天在東線發起了維斯瓦河-奧得河戰役。
德軍在這種形勢下被迫把準備派往阿登地區的後備兵力6個裝甲兵師調往東線。這使得德軍再也無力在阿登地區繼續維持進攻了。1945年1月28日德軍被全部趕回了阿登戰役發起前的位置。阿登戰役中德軍死傷和失蹤約12萬人，損失600輛坦克和重炮、1600架飛機、6000輛汽車；美軍傷81000人亡19000人，損失733輛坦克和反坦克炮；英軍傷1400人亡200人。源源不斷的軍火生產和大量的人力資源使盟國能迅速地彌補損失，而處於東西兩線作戰之中的德國卻無法彌補這些損失。
在德國的對手中有全世界工業生產能力最強大的美國、國土縱深最遼闊的蘇聯以及擁有廣袤殖民地的英國。1940年德國的總人口約為7000萬、全年鋼產量為2150萬噸、發電量為630億千瓦時；同年的美國對應數字是1.32億、6070萬噸和1780億千瓦時。要知道美國是在1941年12月7日珍珠港事件後才加入二戰。換句話說美國在和平年代的工業產能都遠遠高於戰時的德國，那麼一旦美國的戰爭機器全速開動起來就擁有完全碾壓德國的戰爭潛力。
同時期的蘇聯儘管在技術層面還落後於德國，但也擁有1.7億人口、1830萬噸鋼產量、480億千瓦時發電量。儘管此時的德國已征服控制了整個西歐，但在鋼產量和發電量上也只是稍微領先於蘇聯，然而後者所擁有的勞動力資源卻是德國根本無法企及的：二戰爆發時德國連同被其佔領的奧地利、蘇臺德、阿爾薩斯、洛林等地的所有德語人口約為八千萬。同一時期蘇聯的人口約為1.7億，這比德國多出一倍還不止。蘇聯在戰爭中損失的人口加上淪陷在德國佔領區的人口幾乎就相當於德國的總人口。
然而蘇聯在損失這麼多的人口之後還能充分動員未淪陷區的上億人口。即使只計算蘇聯未淪陷區的人口都比德國的總人口還多。到1944年德國用四年時間將自己的軍火產量提高了200%，然而同一時期美國的軍事工業規模膨脹了整整19倍。美國的軍火年產量在1944年達到了德國的2.5倍、日本的6.7倍。蘇聯在戰爭期間也生產了1200萬支步槍和自動步槍、9.54萬挺輕重機槍、83.4萬門火炮（含迫擊炮34.8萬門）、10.8萬輛坦克和自行火炮、158218架飛機、20.5萬輛汽車。
相比之下德軍在戰爭期間的坦克製造總數為2萬多輛，只有蘇聯的五分之一左右。在人力、物力、財力資源上先天不足的德國註定難以戰勝像美、蘇這種具備大洲級體量的國家。當東線的蘇德戰爭爆發時德軍曾一度如入無人之境，然而越到後期德軍就越感覺到蘇軍士兵就像打不完似的。德國剛打垮了蘇聯一個師，可還沒來得及喘息就又得和十個師的蘇軍作戰。美國、蘇聯能透過源源不斷的軍火生產和大量的人力資源彌補自己在戰爭中的損失，然而這種彌補損失的能力是資源有限的德國所不具備的。
希特勒在阿登戰役中把最寶貴的裝甲部隊消耗掉了，因此也就輸掉了手中最後一張王牌。從1945年4月16日起蘇聯紅軍集中了白俄羅斯第1、2方面軍，烏克蘭第1方面軍等三個方面軍270個師和騎兵師、20個坦克軍和機械化軍、14個空軍集團軍共250萬部隊，配屬2450架飛機、14200門火炮、1500輛坦克和自行火炮對納粹德國的首都柏林發起進攻。守衛柏林的德軍有維斯瓦集團軍群及大量獨立部隊約55萬人、中央集團軍群第四坦克集團軍約15萬人以及柏林衛戍部隊約12萬人。
這些守軍加起來有80多萬人，配屬有10400門火炮和迫擊炮、1500輛坦克和強擊火炮、3300架作戰飛機。除了柏林守軍之外德國在挪威境內還有30萬部隊沒動用；在捷克境內尚有90萬德軍；在南斯拉夫也還有45萬德軍；義大利境內的凱塞琳B集團軍群在魯爾包圍戰後幾乎已全軍覆沒。如果把這時尚存的德軍加起來約有245萬兵力。當然這個數字其實是有很大水分的：柏林守軍中大部分是臨時招募來的壯丁。80多萬柏林守軍中真正具備實戰經驗的老兵大約只有15萬。
相比之下駐留在挪威、捷克、南斯拉夫等國的德軍基本上是沒遭到戰爭破壞的具備完整戰鬥力的部隊。這些部隊加上柏林守軍中15萬左右有作戰經驗呢的老兵一共有180多萬人。要知道德軍在莫斯科戰役中所動用的總兵力也不過180多萬人，那麼希特勒有沒有可能用這180多萬老兵加上臨時招募的壯丁打一場翻身仗呢？事實上這種可能性是不存在的。首先那些臨時招募的壯丁在身經百戰的蘇聯紅軍面前是毫無戰鬥力可言的——他們除了拼人力送人頭之外幾乎起不到任何作用。
如果我們不考慮臨時招募的壯丁，那麼德軍也還有180多萬兵力。問題在於這些軍隊處於一種分散狀態：在柏林戰役中正面對抗蘇軍的只有大約15萬老兵，而分散在挪威、捷克、南斯拉夫等地的德軍幾乎都處於盟軍的包圍威脅之中，實際上相當於是被摁在當地不能動彈了，所以很難指望這些部隊能及時有效增援柏林。處於分散狀態的德軍很難形成合力——他們無法組成一個有力的拳頭，而只能以一個分散的巴掌打人。這些軍隊其實不過是陷在窮途末路之中的數字而已，甚至連困獸猶鬥的機會都沒有。
這時德軍的兵源素質和武器裝備與戰爭初期已不可同日而語：這時德國重要的工業基地和原料生產地都已被佔領，所以已沒工廠能為德軍提供武器、藥品等後勤補給物資。德軍在阿登戰役中把最精銳的裝甲部隊消耗掉了，所以等到柏林戰役打響時德軍已高度缺乏重型武器，各部隊手上的軍用物資也幾乎快要打光了。這時的德國已再也無法施展自己拿手的閃電戰了，只能打游擊戰和巷戰之類的肉搏戰。況且這時德軍的儲備油也已耗盡，所以即使裝甲部隊還在也運轉不了。
這時德軍將領們大多也已認清了德國註定戰敗的命運，所以紛紛開始為自己謀劃戰後的出路。此時的希特勒實際上已處於眾叛親離的狀態。負隅頑抗的希特勒甚至開始幻想利用核武器乃至是特異功能之類的東西來扭轉戰局。事實上正是O·哈恩和F·斯特拉斯曼這兩位德國科學家在1939年初最早發現了原子核裂變現象。1939年德國剛發動戰爭時就已啟動了原子彈研發專案。那時全世界只有德國一家在進行原子能的軍事應用專案，然而納粹的種族主義政策卻迫使相當一部分德籍猶太科學家離開了德國。
早在納粹黨上臺的第一年就有大約2600名學者離開了德國。從納粹黨上臺到二戰爆發時四分之一的物理學家從德國的大學辭職而去。在此期間軸心國流失了包括愛因斯坦、薛定諤、費米、波恩、泡利、德拜等27名諾貝爾獎獲得者，然而德國在核物理領域依然有著足以傲視全球的強大實力：最早發現原子核裂變現象的O·哈恩和F·斯特拉斯曼都參與了德國的原子彈計劃。勞厄、波特、蓋革、魏扎克、巴格、迪布納、格拉赫、沃茲等科學家也都參與其中並在某些方面取得了突破性的進展。
沃納·卡爾·海森堡作為整個計劃的領導者與核裂變的發現者之一哈恩共同負責研製核反應堆。當德軍佔領挪威之後就在挪威的泰勒馬克工廠生產名叫“重水”的化工原料。這其實就是製造原子彈最重要的原料之一。1942年6月海森堡向軍備部長斯佩爾報告說：鈾計劃因為技術原因在短時間內難以產出任何實際的結果，所以在戰爭期間造出原子彈是不大可能的。與此同時海森堡也提醒斯佩爾：德國在原子彈這方面的研究仍處在世界領先的地位。
斯佩爾將這一情況報告給了希特勒。由於當時整個戰場形勢對德國很緊迫，所以希特勒抱有一種急功近利的心態。如果不能在短時間內見效的計劃通常都會被他暫時擱置起來。最終希特勒和斯佩爾達成了一致意見：對原子彈不必花太大力氣。不過既然在這方面依然“領先”，那麼也不妨繼續撥款研究下去。從1942年起德國已放棄整個原子彈計劃，而改為研究製造一個能提供能源的原子核反應堆。這時希特勒對原子彈的態度是有它無它都影響不大。
當時德國從戰爭的實際需要出發把研製火箭武器放在首要地位。在1937-1940年期間德國陸軍在發展大型火箭方面花費了5.5億馬克，而研究原子彈的“鈾計劃”卻只有經費100多萬馬克。德國的核武面臨兩大現實難題：一是德國在資源稟賦、生產能力上的缺陷，二是受到美英盟軍對其進行的破壞行動干擾。美英盟軍透過空襲、間諜滲透等方式對德國可能用於原子彈製造的一切工業設施進行了有針對性的破壞。屢屢受挫的德國在戰爭末期一度試圖與日本聯合研製原子彈。
1943年德國曾派一艘潛艇運送一噸鈾礦石前往日本，然而提前得知這一情報的美軍在馬六甲海峽設伏擊沉了這艘潛艇。1944年2月19日德軍準備用“海多羅”號將原子計劃的相關裝置秘密運輸回國，然而這個情報再次被密切監視的美英特工獲取。2月20日上午10點45分早就埋伏好的英軍擊沉了“海多羅”號軍艦。這一系列變故使德國的原子彈計劃直到戰爭結束時仍只是計劃。希特勒幻想用核武器扭轉戰局其實就是一種根本不切實際的痴心妄想而已。
儘管這時的德國在紙面上還有245萬兵力，然而實際上真正所能調動的部隊卻並不多。最後關頭的希特勒真的就像電影《帝國的毀滅》中那樣神經質地要求調動根本調不動乃至是早已不存在的部隊。這一切都只不過是希特勒的垂死掙扎而已：他手中最後的王牌已在阿登戰役中消耗掉了，而核武器這樣的大殺器更是指望不上。1945年4月22日柏林已被蘇聯紅軍包圍了四分之三。這時終於意識到敗局已定的希特勒悲鳴道：“戰爭打敗了，我將留在柏林。只要時刻一到我就用手槍結束我的生命”。
1945年4月27日蘇聯紅軍已突入柏林中心區。4月28日希特勒的戰時盟友義大利的墨索里尼被游擊隊抓獲槍決，同一天希特勒獲悉他的副手希姆萊企圖揹著他同西方列強進行談判。感覺到末日來臨的希特勒開始口授他的政治遺囑。1945年4月29日希特勒和愛娃·布勞恩舉行婚禮。1945年4月30日下午3點30分希特勒在德國總理府地下室開槍自殺。當晚21點50分蘇聯英雄米哈伊爾·耶果羅夫中士和麥利唐·坎塔里亞下士將蘇聯的紅旗插上了國會大廈主樓的圓頂。
