战争中最让人不忍回忆的是伤亡数字，尤其是在统计像二战这种大型战争，死亡人数之多之惨，足以让每一位后来者落泪。战争是可怕的，如今的我们要珍惜和平。
有关二战所导致的总伤亡人数各方估计皆不相同，因为很多人在因故死亡后并没有留下相关记录。绝大多数资料估计大约有6,000万人在战争中丧生，其中包括约有2,000万名士兵和4,000万名平民，其中许多平民分别死于传染病、饥饿、大屠杀、轰炸和蓄意的种族灭绝政策。根据估计损失最大的苏联在战争中失去将近2,700万人，其中包括有8,70万名军事人员和1,900万名平民丧生。其中因军事行动而丧生最多的民族则是5,756,000人逝世的俄罗斯人，稍后排名第二名的民族则是损失1,377,400人的乌克兰族，平均每四名苏联公民便有一人在
第二次世界大战中丧生或者击伤。另一方面德国最终则损失530万名军事成员，其中绝大多是于东线战场和在德国最后几场战役中丧生。
而以第二次世界大战的伤亡比例来说。轴心国集团其丧生人数大约有15%，而剩余的85%则是同盟国部队的丧生人数；在这之中主要是苏联和中国的人民，其中许多人是由于德国和日本部队于被占领土实施的战争罪行所导致的。根据估计大约有1,100名至1,700万名平民直接或者间接死于纳粹思想的政策中，其中包括大约有600万名犹太人因而遭遇系统性的种族灭绝式大屠杀，另外还有500万名罗姆人、同性恋者、斯拉夫人以及其他种族与少数族群也遭到杀害。此外南斯拉夫乌斯塔沙则与轴心国集团合作杀害大量作为少数民族的塞尔维亚人、罗姆人和犹太人，而在战争结束后克罗地亚平民则对此展开报复。另外大约有300万名到1,000万名中国平民则是在日本占领地区下遭到部队杀害，在这之中最有名的事件则是南京大屠杀，其中有数十万名中国平民因而遭到杀害。此外冈村宁次所制定且于山东省实施的三光政策，则导致有270万名中国群众因而被杀害。
轴心国部队在第二次世界大战中也有限度的使用生物和化学药剂，例如意大利军方在第二次
意大利埃塞俄比亚战争便尝试投入芥子气作战，而大日本帝国陆军则在与苏联的早期冲突、入侵并占领中国时也使用武器协助作战。此外德国和日本也针对平民施放药剂来测试武器效果，在某些情况下也于战俘身上进行实验。
虽然许多轴心国的违法行为陆续被送往世界上第一个国际法庭进行审判，然而同盟国部队在第二次世界大战期间也犯下许多战争罪行。这其中包括苏联的人口转移政策，严责行动（Operation Keelhaul）、战后对德意志人的驱逐、占领德国期间的强奸罪行以及卡廷大屠杀。另外一些大饥荒的死亡人数也可以归因于战争爆发，这包括1943年的孟加拉饥荒和1944年至1945年的越南饥荒。包括耶克·弗里德里希（J?rg Friedrich）等历史学家则认为针对敌国领土的平民区大规模轰炸的行为应该也要被列为战争罪行，这又以日本的东京和德国的德累斯顿、汉堡与科隆最为著名；其中根据统计西方盟国总共造成至少160个城市遭到轰炸，也导致超过60万名德国平民因而死亡。
