第二次世界大战期间，同盟国对纳粹德国与其欧洲占领区进行了大规模的战略轰炸。德国空军在其政府所说的“帝国保卫战”（德语：Reichsverteidigung）中与盟军轰炸机激烈地交战，以防止后者破坏德国工业和军备生产。同海上的大西洋战役一样，这是一场单一而连续的战斗，横贯了整场二次大战的进程，也是人类空战史上最长的战斗。战斗期间，数以千计的飞机于空中交战，德国空军战斗机部队（Jagdwaffe）保卫其领空，对抗最初为英国皇家空军轰炸司令部，后由美国陆军航空队为主的大规模轰炸机机队。

战争刚开始的时候，德军轻易的击败了英军的空中战略攻势，因人员装备损失惨重，皇家空军轰炸司令部在1939年停止了昼间轰炸行动。1943年，新加入对德轰炸作战的美国陆军航空队也经历了数次惨痛失败，到该年10月甚至被迫停止作战。英军经过长期休整，重新建立了自己的轰炸机队，改良了不少战术与导航技巧，有能力展开规模更大的战略轰炸行动，并将损失率控制在可以接受的程度。1944年2月，美军投入了新式的P-51野马战斗机，为轰炸机进行护航，这种飞机航程极长，机动灵活，德军战斗机难以截击。1944年春，纳粹德国的“国家防空”（Reichsluftverteidigung）能力已到极限，德国空军失去了制空权。1944年夏，德国空军已经严重缺乏油料和训练有素的飞行员，战争结束前夕更是近乎于集体趴窝。

英国皇家空军的夜间轰炸，以及美军的昼间轰炸，对纳粹德国诸多城市、基础设施和工业区造成毁灭性打击，导致德国战争经济在1944年冬季崩溃。至此，盟军部队已推进到德国边境，但战略轰炸依旧持续到1945年4月。1945年5月，柏林被苏军攻克，德国无条件投降，“帝国保卫战”才就此结束。

英美对德国轰炸分为以下四个阶段：

第一阶段，从1940年5月至1942年12月。在这个阶段英美对德轰炸没有取得显著战果，而且损失比较大。

这一阶段主要是由英国皇家空军实行的夜间轰炸。早期的主要轰炸目标是潜艇基地、石油工业和航空工业。1942年开始以城市为重要目标，旨在打击德国的民心士气。在第一阶段，英美航空兵投入兵力较小，加上技术条件限制，轰炸效果不大。德国军火工业产量1942年仍增加了50%，飞机产量继续大幅度提高。美国第8航空队于1942年8月开始参加对德战略轰炸，美军在昼间对关键性目标实施精确轰炸，英军在夜间对大城市实施面积轰炸。虽然到年底只轰炸了德国在西欧的占领区，出动兵力不大，投弹量很小，轰炸效果并不明显。但是德国空军总参谋部被迫从东线抽出力量，转移到后方进行本土防空。

第二阶段，从1943年1月至1944年1月。英美在取得指控权的情况下，开始轰炸德国的重要城市。

1943年春，英美已经在西线取得制空权，而在东线，德国的空中优势也已消失。英美统一轰炸目标，逐步增加兵力。在此期间，英国空军进行了以鲁尔、汉堡和柏林这三个城市为目标的空中战役。

鲁尔是德国最重要的工业区，1943年3—7月，英国皇家空军对鲁尔区若干城市进行43次空袭，5月16—17日夜间，19架重型轰炸机利用特制的炸弹摧毁了鲁尔水坝，造成洪水泛滥、工厂停工、发电量下降。但到秋天的时候，德国人又成功修复了水坝。

1943年7月24日—8月3日，英国皇家空军四次夜间轰炸汉堡，美国航空队还进行了昼间补充轰炸。德国遭受巨大损失，汉堡市60%房屋被毁，炸死10万人，工厂被毁近5000家。这次轰炸后，德国空军参谋长汉斯·耶顺内克在办公室开枪自杀。

1943年11月23日，英美开始空袭柏林，至1944年3月，英国共出动20224架次飞机对柏林空袭16次，对其他城市空袭12次。这些空袭并不成功，由于遭德战斗机截击，轰炸机损失不少，但对德国的军工生产和士气打击均不明显。

在英国空军进行三大空中战役的期间，美国第八航空队也深入德国腹地，袭击其飞机、人造纤维和滚珠轴承的生产基地，取得辉煌战果的同时，也付出了巨大代价。1943年10月14日轰炸施魏因富特轴承厂时，291架B-17遭德机截击，被击落60架，击伤138架，飞机损失率之高为空战史上罕见。

在此期间，第八和第十五航空队对罗马尼亚的普洛耶什蒂油田实施轰炸，摧毁了其75%的产能，令德军的燃料供给捉襟见肘。面对盟军的空中突击，德国军工系统表现出适应和生存的奇迹。飞机工厂从1943年的80家增加到1944年的550家，其中一些重要的生产工厂有10米以上的混凝土保护层，但是由于生产厂家被迫分散，而交通线依旧暴露在盟国空军的打击之下，飞机、坦克等作战装备的总装受到了很大影响。除此之外，由于盟国的空袭，迫使德国继续从前线抽调战斗机，充实本土防御，从而耗竭了战争的潜力，由于急需战斗机，德国削减了轰炸机产能，逐渐丧失了空袭盟军的能力。飞机损失越来越多，飞行员越来越缺，德国空军的训练质量急剧下降，与此同时，盟军飞行员的作战效能却在不断提高。

第三阶段，从1944年2月至1944年6月。同盟国在这个阶段的轰炸行动主要是为了支持盟军在诺曼底的登陆作战。

1944年初，盟军首脑考虑的是如何让空军更好地支援在法国的登陆行动，为了孤立德军，盟军的战术空军中队袭击了塞纳河的桥梁，以防止驻法德军南北运动，与此同时，还突击阿尔贝运河和默兹河上的桥梁，以制造假象，好像将要在塞纳河北登陆。战术空军还要袭击部署在法国海岸的雷达网站。由于袭击目标集中，使用兵力较大，效果较好。至诺曼底登陆前，盟军已掌握战区制空权，并成功地进行空中阻滞，孤立登陆地域的德军。

第四阶段，从1944年7月到1945年4月。英美对德国的战略轰炸已经取得显著效果，德国已经无力应对盟军的空袭

为早日结束战争，盟军开始实施全天候打击，法国和比利时陆续解放，德国空军雷达站后撤，盟军空军的损失越来越少，而空袭的效果越来越大，他们集中轰炸德国的石油工业、交通运输系统和兵工厂，同时继续轰炸大城市。9个半月内，投弹量已经超过前几年的总和。对石油工业的轰炸，7月为35次，8月为20次，9月有十几次千机轰炸，每月投弹数万吨。至1945年4月，德国合成石油月产量仅为前一年的5%。德军由于严重缺油，无法采取大规模作战行动。喷气战斗机是德国最后的王牌，但它在起降时需要长距离滑行，很容易在这个时候被发现和摧毁，所以最终也无力回天。

随着西欧战局的顺利发展，盟军自1945年1月加强对交通运输线的攻击，并增大空袭城市的规模。1945年初盟国飞机集中攻击德国西部，突击不莱梅到科布伦茨以东一线的目标，当三月中旬英美军队跨过莱茵河时，鲁尔工业区的交通已经近乎断绝。3月11日，1038架重型轰炸机对埃森投下4500吨炸弹，次日，1150架重型轰炸机又对多特蒙德投下5000吨炸弹。由于盟军掌握了战略制空权，轰炸机的损失很小，轰炸效果显著。德国在经济上、军事上均面临崩溃。

1945年4月，柏林战役开始，英、美空军主要用于支援地面军队。1945年4月16日，美国驻欧战略航空兵司令卡尔·安德鲁·斯帕茨宣告对德战略轰炸结束。

五年中，英美共出动轰炸机144万余架次，战斗机268万余架次，投弹270万吨，其中136万吨投在德国本土。过去很多人，特别是苏联学者以德国飞机产量在战争期间持续上升为例，认为美英的战略轰炸对德国战时经济影响很小。但是由于航空汽油的极度缺乏，从1944年秋季起，德国的歼击机已无法及时拦截美英的轰炸机。他们必须按兵不动，积蓄油料，攒上几天才能上天一次。所以，尽管1944年德国飞机产量上升到4万多架，达到整个战争期间的最高峰，但由于油料极度缺乏，飞机生产的再多也没多大意义了。坦克的情况也是如此。由于美英对德战略轰炸所显示的巨大威力，斯大林曾经多次依据《租借法案》向美国提出要得到B-29战略轰炸机，但是都被美国人以各种理由回绝了。这从一个侧面驳斥了苏联学者“对德国战略轰炸无用论”的说法。