在这场战争中，日本侵略军对中国人民实行了灭绝人性的大屠杀。他们在东北、华北、华中、华南等地区，制造了无数惨案，成千上万的无辜人民惨死在日军的屠刀之下。仅以全面侵华战争的初期来说，日本占领平津后，又血洗华北，从1937年9月到10月的一个月内，日军即在阳高、天镇、左云、灵丘、朔县、宁武、原平7个县城屠杀中国百姓1.6万余人。在华中，日军猛攻上海达3个月之久，仅8月14日一天，日机在南京路、黄浦路、爱多亚路两次投弹，就炸死1740人，炸伤1874人。11月4日，日军在杭州湾登陆，仅在金山卫一个乡就杀害百姓1050人。接着，日军兵分三路进攻南京，沿途大肆烧杀。无锡城被焚毁房屋16万余间，被杀1.4万余人；常州、武进地区被毁房屋3.3万余间，被杀7000余人；镇江城被日军纵火连烧10天，烧毁房屋1.4万余间。12月13日，日军侵占南京。进城后，日军对无辜居民和解除武装的中国士兵进行了长达6个星期的血腥屠杀，据战后远东国际军事法庭调查核实及中国军事法庭二年多的反复核查，日军集体屠杀19万余人，零散杀害15万余人，共残杀中国同胞30万人以上。日军的残暴罪行，震惊了全世界。此后，日军在进攻苏北时，又先后在扬州、盐城、徐州、宿迁等地进行大屠杀和大轰炸，炸毁房屋无数，屠杀无辜百姓数万人。
日本军国主义者在侵华战争中，公然违反国际公法，在中国土地上研制和使用细菌武器，进行细菌战，大量残杀中国人民。
法西斯分子石井四郎是实行细菌战的罪魁之一，为了建立一个大规模的秘密研究实验基地，用活人充当实验的“材料”，他奉日本军部之命于1933年来到中国东北，在哈尔滨建立了由关东军领导的细菌实验所，又称“
七三一部队”。
七七事变后，日本军部将细菌研究基地加以扩充，又在南京等地分设了许多细菌战支队。这些罪恶的魔窟，为了制造残忍的杀人武器，有计划地大量用活人进行实验。从1942年11月到1945年8月间，仅在七三一部队中，就至少有上万人在细菌武器的研究实验中而丧生。日本侵略军还多次在华中、华北等地使用细菌武器，使中国人民大批死亡，甚至许多人家满门灭绝。其手段之残忍，行为之野蛮，举世罕见，在人类文明史上留下了最黑暗、最丑恶的一页。此外，战争期间，日军还使用毒气杀害中国军民至少2000次以上，8万余人因此死亡。到目前，日军在中国东北境内丢弃的毒气弹还有200余万发。这场战争中，中国妇女受到更为悲惨的蹂躏。上百万的妇女遭受日本侵略军的奸淫，成千上万的妇女同胞被迫作
慰安妇，受到兽行般的凌辱。1937年11月，苏州陷落后，有2000多妇女被日军掳去奸淫，无锡沦陷后，亦有3000多名妇女被掳奸。
杭州城被日军攻占后，2万多名妇女被抓去，分上中下三等，编了号码由日军挑选奸淫。南京陷落后，上至70多岁的老妪，下至几岁的幼女，都成了日军蹂躏的对象，仅远东国际军事法庭判决的强奸妇女案就达2万起，而实际受辱遭害妇女的总数为8万人以上。
在这场战争中，日本侵略军对中国共产党领导下的抗日根据地进行了疯狂的军事“扫荡”。为了扑灭中国的抗日力量，他们在“扫荡”根据地时实行了灭绝人性的烧光、杀光、抢光的“三光”政策。凡是日军践踏过的地方，房屋化为灰烬，财物被洗劫一空，人民惨遭杀害。根据地大片土地成为渺无人烟的“无人区”。大批农民被驱出他们世代生息的家园，在日本侵略军以刺刀制造的“集团部落”、“人圈”中，过着非人的生活。
日本侵略军为了扩大战争和维护殖民统治的需要，对中国沦陷区的经济资源进行了疯狂的掠夺，特别是挑起
太平洋战争以后，日本对中国资源的掠夺，更达到了无以复加的程度。日军为了推行掠夺中国资源的各项计划，在其占领区内实行了极其野蛮的劳工政策。他们到处设立劳工管理机构和招募机构，以骗招、强征和抓捕等各种手段，每年从华北等地掳掠大批劳工到东北等地以至日本国内，从事各种劳役。他们全面推行以中国人生命换取矿产资源的“人肉开采”政策，从中国掠去了无数宝藏，而留下了遍布各地的“万人坑”。日军侵华14年间，征掳中国劳工总数超过1000多万，仅在东北地区被日军残害致死的中国劳工，就达200万人，4万多华工被掠至日本服苦役，7000多人魂断异邦。
日本军国主义分子发动的全面侵华战争，使中国人民遭受了一场大浩劫、大破坏。中国的一半国土被践踏，富庶地区绝大部分被占领。据不完全统计，中国的930多座城市被日军占领，占全国城市总数的47%以上，其中被侵占的大城市占全国的80%以上。日本侵略军对中国人民的种种暴行和迫害，使中国人民在这场战争中伤亡总数在3500万以上，直接经济损失超过1000亿美元，间接经济损失约5000亿美元。仅江苏战斗伤亡及遇难人员就达120万人以上，被日伪烧毁房屋296万间，抢走粮食31亿公斤，牲畜290万头。日本侵华所犯下的滔天罪行，在每一个华夏子孙的心灵上，都刻下了抹不去的深深伤痕