110–120 тисяч українців у лавах Війська Польського розпочали світову боротьбу проти нацизму, 8 тисяч із них загинуло протягом першого місяця війни. Також 1 вересня Люфтваффе бомбардувало Львів та інші західноукраїнські міста, що перебували у складі Польщі. Між 12 та 22 вересня Львів пережив подвійну облогу із заходу нацистськими військами, зі сходу – радянськими.
Нацистсько-комуністичний союз був зруйнований 22 червня 1941 року німецьким вторгненням у СРСР. Протягом року з початку німецько-радянської війни Україна була окупована військами Третього Райху, вигнання нацистів розпочалося восени 1943 року і завершилося наприкінці 1944-го. Український напрям був головним на Східному фронті: тут діяло від 50 до 75 % всіх дивізій Вермахту і половина всіх радянських сил.
Нацистський окупаційний режим в Україні був одним із найжорстокіших у світі. Безпосередньо своїми руками або із залученням “добровільних помічників” із числа місцевого населення нацисти знищили 1,5 мільйона українських євреїв і 20 тисяч ромів.
Україна зробила значний внесок у перемогу над нацизмом та союзниками Німеччини. На боці Об’єднаних Націй воювали українці у складі армій Великої Британії та Канади (45 тисяч осіб), Польщі (120 тисяч), СРСР (більше 7 мільйонів), США (80 тисяч) і Франції (6 тисяч), а також визвольного руху в самій Україні (100 тисяч в УПА) – разом понад 7 мільйонів осіб. Понад 2,5 мільйона українців були нагороджені радянськими та західними медалями та орденами, більше 2 тисяч стали Героями Радянського Союзу, з них 32 – двічі, а найкращий ас союзної авіації Іван Кожедуб – тричі.
Україна понесла надзвичайні втрати внаслідок війни. Найтяжчі – демографічні. Війна й окупація призвели до різкого, катастрофічного зменшення кількості населення, значних деформацій у його національному, статевому, віковому та професійному складі. Демографічні зміни такого характеру відбулися внаслідок взаємодії багатьох чинників: мобілізації значної частини чоловічого населення та їх масової загибелі; депортацій 1939–1941 та 1943– 1945 років; загибелі мирного населення на теренах воєнних дій воюючих сторін; евакуації у тилові регіони СРСР на початку війни; масового знищення нацистами та їхніми союзниками значної кількості військовополонених і цивільного населення; депортацій працездатного населення на примусові роботи до Німеччини; жорстокого протистояння сил руху опору в німецькому тилу; високої смертності під час окупації від голоду та хвороб; значного зменшення народжуваності тощо.
Сукупні демографічні втрати українців і громадян України інших національностей упродовж 1939–1945 років наразі оцінюються у 8–10 мільйонів осіб. За підрахунками вчених, Центральна, Південна та Східна Україна втратила 30% населення, Галичина – 22%, Волинь і Полісся – 12%. Для поповнення демографічних втрат воєнного періоду республіці знадобилося близько 25 років. Разом із тим, Друга світова війна повністю змінила етнічне обличчя українського суспільства. З України практично зникли такі національні меншини як німці, кримські татари, українські євреї.
У звіті Надзвичайної державної комісії про збитки, нанесені економіці та громадянам на території УРСР у результаті війни у 1946 році була офіційно оприлюднена цифра у 285 мільярдів карбованців. Згодом, у зведених даних щодо матеріальних втрат, яких зазнала Українська РСР станом на 1 квітня 1945 року зазначено цифру у 353 422 мільярди карбованців. Збитки, нанесені Криму, Волинській, Дрогобицькій та Станіславській області, державним підприємствам, громадським організаціям союзного значення не було враховано. Сучасними дослідниками (Інститут історії НАН України) збитки України, отримані у результаті війни, оцінюються в понад 450 мільярдів. Слід також говорити не тільки про прямі збитки від ведення бойових дій, а й, наприклад, про кількість евакуйованих підприємств до Німеччини напередодні відходу німецьких військ.