Au fost angajate în operațiunile militare efectivele a două armate (peste 450.000 de militari români), care totalizau 12 divizii de infanterie, o divizie blindată și 6 brigăzi independente, precum și aviația militară (672 de avioane, dintre care 219 de bombardament și 146 de vânătoare) și forța maritimă (3 distrugătoare, două submarine și alte vase mici).

Eliberarea Basarabiei și a Nordului Bucovinei a fost finalizată la 26 iulie 1941, eveniment care a fost salutat cu satisfacție de opinia publică românească.

Cu câteva zile înainte de declanșarea celui de-Al Doilea Război Mondial, la 23 august 1939, Germania nazistă și Uniunea Sovietică au încheiat Pactul Ribbentrop-Molotov, care, potrivit prevederilor protocolului adițional (anexele secrete), stabilea destinele țărilor baltice (Estonia, Lituania și Letonia), Finlandei, Poloniei și României.

După semnarea de către Franța, la 22 iunie 1940, a armistițiului cu Germania, la Compiegne, prin notele ultimative din 26 și 28 iunie 1940, guvernul Uniunii Sovietice a rupt granițele românești, ocupând teritoriile Basarabiei, Nordul Bucovinei și Ținutul Herței (44.500 kmp și o populație de 3,2 milioane locuitori din Basarabia, respectiv 6.000 kmp și o populație de 500.000 de locuitori din Nordul Bucovinei).

Rapturile teritoriale au continuat prin Dictatul de la Viena, din 30 august 1940, când Ungaria horthystă a ocupat 44.492 kmp, respectiv nord-estul Transilvaniei, cu o populație de 2.667.000 locuitori. Prin tratatul din 7 septembrie 1940, de la Craiova, Bulgaria a încorporat județele Durostor și Caliacra, cu o suprafață totală de 6.921 kmp și aproximativ 410.000 locuitori.

În intervalul 22 iunie — 1 iulie 1941, de-a lungul Prutului, subunități române au realizat mici capete de pod la est de râu, care au fost supuse ripostei forțelor sovietice. Mai multe centre urbane din partea de est și sud-est a țării au fost supuse bombardamentelor aeriene sovietice, precum Constanța, la 26 iunie. Începând cu 1 iulie, diviziile Armatei a IV-a române asigurau flancul drept german, înaintând pe direcția Huși, Chișinău, Dubăsari. S-au desfășurat lupte grele în localitățile Epureni și Țiganca. La 9 iulie 1941, marile unități române dețineau controlul deplin asupra întregului teritoriu al Nordului Bucovinei. Ultimele divizii sovietice retrase din partea de nord a Basarabiei dincolo de Nistru au fost cele din zona orașului Orhei (15 iulie). La 16 iulie, unitățile Diviziei blindate au intrat în orașul Chișinău, continuând înaintarea spre Tighina. S-a trecut la ofensivă în sudul Basarabiei, unde acționa Corpul 5 armată. Amenințate cu încercuirea, trupele sovietice au început să se retragă spre est, până la aliniamentul fortificat de pe malul estic al Nistrului, unde la 26 iulie marile unități germane și române s-au întâlnit.

Armata a III-a română a fost subordonată de către Armata 11 germană, iar marile unități ale Armatei a IV-a au trecut sub conducerea operativă română, rămânând în dispozitiv de apărare pe Nistru și pe litoralul maritim.

La 8 august 1941, marile unități din compunerea Armatei a IV-a române au primit ordin să acționeze pe direcția generală Nistrul inferior — limanul Tiligulski, având obiectiv final Odessa. La 16 octombrie 1941, după două luni de lupte grele, trupele Armatei a IV-a române au cucerit Odessa. Pierderile Armatei Române s-au ridicat la 92.545 militari, dintre care 17.729 morți și 63.345 răniți și 11.471 dispăruți. Începând cu 15 iunie 1942, unități militare române au fost introduse succesiv în luptele din Caucaz și Cotul Donului — Stalingrad, unde au acționat în condiții deosebit de grele de climă și de lipsuri materiale (tunuri de artilerie antitanc, mijloace de transmisiuni, muniții, echipament gros pentru iarnă, alimente și medicamente), luptând până la 3 februarie 1943. În aceste lupte, Armata Română a suferit mari pierderi materiale și umane: 155.010 ostași din 228.072 cât au avut, la 19 noiembrie 1942, cele două corpuri (a III-a și a IV-a).

La data de 23 august 1944, regele Mihai I a decis demiterea și arestarea mareșalului Ion Antonescu care era conducătorul statului. Mihai I a dispus încetarea imediată a colaborării României cu Puterile Axei și începerea tratativelor de armistițiu cu Aliații și de colaborare militară cu Uniunea Sovietică.

Cu un efectiv total de peste 560.000 de militari, din care au pierit peste 169.822, Armata Română a eliberat până la 12 mai 1945, peste 200.000 de kmp de sub ocupația străină (România, Ungaria, Cehoslovacia și Austria), a traversat prin lupte grele circa 20 de masivi muntoși, a forțat 12 cursuri mari de apă și a eliberat peste 3.821 de localități, dintre care 53 de mari orașe. Ostașii români au provocat inamicului pierderi echivalând cu 15 divizii.

Prin Convenția de Armistițiu din septembrie 1944 și, mai târziu, prin Tratatul de Pace de la Paris din anii 1946-1947, României i s-au impus condiții grele de natură politică, economică și militară din partea marilor puteri ale Națiunilor Unite. Prin aceste acte internaționale, se consfințeau pierderile suferite în est și sud-est, dar i se accepta, cu unele rezerve exprimate din partea puterilor anglo-saxone, revenirea nord-estului Transilvaniei în cadrul granițelor sale, fapt realizat în martie 1945.