中国抗日战争胜利结束后，国民政府着手处理了中日战争的一些善后事宜。
一 遣返日俘、日侨
中国战区接受日本投降后，国民政府立即开始进行遣送日俘、日侨回国的工作。
日本投降时，中国战区共有日俘120多万人、日侨约80多万人，总共200多万人。日本投降后，国民政府对日俘、日侨采取宽大政策，未按通常对待俘虏的办法处理，仅予分别集中，以便管理和遣送。
中国陆军总司令部安排日俘、日侨集结地点为天津、青岛、连云港、上海（含汉口）、广州、雷州、海口、汕头、厦门、海南、基隆、高雄，共12处。东北地区则经由葫芦岛遣送。向港口输送，由中国陆军总司令部负责；向日本输送，水运由美国第7舰队担任。
中国政府出于道义，准许日军官兵和日本侨民回国时携带一定的款额和行李。由于日俘、日侨人数很多，输送能力有限，日俘、日侨短期内滞留中国期间所需食粮和生活供应由中国负担。1945年11月，中国政府为此专门拨付100亿元，备采购供日俘、日侨所需食粮。
当时以美国登陆舰85艘、自由轮1艘和一部分日船运送遣返人员。1946年6月底运送工作大部完成。至年底，中国遣送日俘、日侨工作告一段落。据统计，战后华北、华东、华南、东北及台湾总计遣送日俘、日侨320余万人。经由葫芦岛一处遣返的就有105万余人。
二 审判战争罪犯
对日战争结束后，盟军最高司令部于1945年9月11日下令逮捕日本前首相东条英机等39名战争罪犯。11-12月间又3次下令逮捕日本战犯，共逮捕前日本首相小矶国昭等战犯70余名。1946年1月19日，盟国最高司令部设置远东国际军事法庭，从5月3日起，在东京开始审判日本战争罪犯。1948年11月4日，远东国际军事法庭作出判决：对东条英机、土肥原贤二、板垣征四郎、广田弘毅、木村兵太郎、松井石根、武藤章等7人判以绞刑，11月12日处刑。东京审判未追究日本天皇的战争责任。
抗日战争胜利结束后，中国也开始了审判日本侵华战争罪犯的工作。除盟国特设机构审判之战犯外，凡由国际引渡及在中国战区内逮捕的最重要的日本战犯依法审判，予以惩处。审判战犯军事法庭及战犯拘留所分设于南京、上海、汉口、广州、沈阳、北平、徐州、济南、太原、台北等10处。国防部于上海设战犯管理处。至1948年6月底前，全部战犯处理工作大致完成。
南京大屠杀主犯之一、日军第6师团师团长谷寿夫纵兵屠城，被判死刑。日本占领香港时，任香港总督的矶谷廉介因连续放逐非军人罪，被判处无期徒刑。南京大屠杀中疯狂杀人的日军军官、在会攻南京时连杀俘虏及非战斗人员达300余名的田中军吉，和以杀人比赛为乐的向井敏明、野田毅3人被处死刑。平顶山大屠杀案主犯久保孚被判处死刑。积极从事侵华战争，在香港、广东纵兵屠杀俘虏伤兵及非战斗人员的原华北驻屯军参谋长、第23军司令官酒井隆亦被判处死刑。
日本中国派遣军总司令官冈村宁次于1949年1月26日由国防部审判战犯军事法庭判决，以下述理由判其无罪：（一）日本侵华战争中南京、徐州、长沙和港粤等地区的日军重大屠杀暴行与他无关；（二）1945年1月26日受任中国派遣军总司令官至日本投降的8个月中，散处各地日军多因斗志消沉，鲜有进展；（三）日本政府投降后他立即停战，策划就范，率百万日军听命纳降。
苏联军队在歼击关东军的过程中俘虏了日本关东军第731部队和第100部队（细菌战部队）的军官，了解到日本特种细菌部队为进行细菌战、毒气战，用人体作活体试验的罪行。有关细菌战、毒气战方面的罪行，东京审判未追究日本政府的责任。1949年12月，苏联滨海军区伯力（今哈巴罗夫斯克）军事法庭开庭审判日本细菌战战犯，对山田乙三等12名细菌战罪犯判刑。1950年2月1日，苏联政府致美国、英国和中华人民共和国政府照会，提议将裕仁天皇、石井四郎等5名最大的细菌战犯交国际法庭审判，中华人民共和国政府复照同意。但当时处于“冷战”年代，美国、英国并未支持苏联的提议。
中华人民共和国成立后，对在押的日本战犯进行审判。1956年6月，最高人民法院组成特别军事法庭，分别在沈阳、太原开庭审判，最后作出判决。
三 审判惩处汉奸卖国贼
抗日战争胜利后，国民政府对投靠日本侵略者，组织伪政权、伪军，叛国投敌的卖国贼进行了审判惩处。
1945年9月26日，军事委员会陆军总司令何应钦下令拘捕汉奸，查封逆产。10月1日，蒋介石令由军事委员会军事调查统计局负责拘捕汉奸。
各地从9月起开始拘捕汉奸要犯。曾任北平伪中华民国临时政府首领、伪华北政务委员会委员长的王克敏于10月6日在北平被捕，12月25日在狱中服毒自杀。
从1945年11月起至1947年10月，国民政府所属各级法院先后审理了2.5万多件汉奸案件。1946年4月12日，曾任汪伪国民政府立法院副院长的缪斌被判处死刑。汪伪政府的主要人物陈公博、褚民谊（伪国民政府行政院副院长、外交部长）、梁鸿志、梅思平、林柏生、丁默村等被判处死刑。汪精卫叛国投敌的同谋、其妻陈璧君被判处无期徒刑。汪伪政权最高国防会议秘书长、中央财务委员会主任委员、财政部长、警政部长周佛海先于1946年11月1日被判为死刑，因日本宣告投降后国民政府曾指令周佛海、丁默村、任援道等在上海、浙江一带维持地方治安，稳定金融，以等待接收，1947年3月26日，以国民政府主席令将周的死刑减为无期徒刑。
1935年即投靠日本、成立冀东防共自治政府的殷汝耕于1946年10月31日被判处死刑。
1950年7月31日，溥仪等伪满洲国战犯由苏联移交给中华人民共和国政府。1959年9月14日，溥仪获特赦释放。后来，中华人民共和国最高人民法院分批释放了原“满洲国”战争罪犯。
四 对日索赔
日本发动的侵华战争使中国遭受了极为严重的生命财产损失。中国政府有权要求日本进行战争赔偿。1945年11月，中国政府研拟《关于索取赔偿与归还劫物之基本原则及进行办法》，确定基本原则：日本对我赔偿应以实物为主，凡在中国境内（包括东北、台湾及澎湖列岛）之日本公私财产，悉数归还中国政府，以作赔偿之一部分。日侨此项私产损失，由日本政府负担之。在日本境内宜充赔偿之各种实物，应交与中国政府以作赔偿之一部分。日本应归还劫物：日本应将自中国境内（包括东北）夺去之一切公私财物，凡经证明者，悉数归还。日本侵略对中国造成的损失巨大无比，中国政府在中国本部所接收之日本政府及私人资产依最高额估计，亦仅抵全部战争损失之沧海一粟。
由于抗日战争结束后发生了国共内战，中国抗日战争中军民伤亡和财产损失的调查统计始终未能全面进行，有关数据各种记载不一。据中国军事科学院记述，这次战争中中国军民伤亡达3500万人以上，中国直接财产损失600余亿美元，战争消耗400多亿美元，间接经济损失达5000亿美元。
对日索赔问题，因盟国对各自应得份额的要求不易协调，后美国提出：在整个赔偿问题未解决前，就远东委员会通过的临时拆迁方案，将受管制的日本可供赔偿物资的30%先行分配给中、英、菲、荷4国。先期拆迁移充赔偿的日本工厂的设备，经再三交涉，中国仅可得30%,美方允以美方应得的6%给中国，故中国可得36%。
由此，中国陆续获得日本临时先行赔偿的部分实物，包括一些兵工机器设备和残破舰艇，将其运回国内，但数量很少，且运回的设备有许多并无保留价值。至1949年，美国决定推迟先期临时拆迁日本工业设备的实施，盟军总部下令停止拆迁，故中国从日本所获得的物资赔偿寥寥无几。
至于日本劫夺中国物资的归还方面，中国所能收回的极少，损失殊大。
1951年9月，由美国为主导，联合英国等国在旧金山召开盟国对日媾和会议。在对日作战时间最长、蒙受战争祸害最重的中国未有代表出席的情况下，对日交战国签订了对日和约，除规定日本应对受害国提供技术性劳务性服务、帮助修复损害，日本及其人民在盟国境内的财产权益由该盟国处置外，签约盟国放弃对日赔偿要求。1952年4月，早已失去大陆、退居台湾的国民党政权在台北与日本签订了对日和约。根据旧金山和约的原则，国民党政权在日本利用中国未统一的形势要挟下，放弃了对日索赔的要求。当年中华人民共和国政府外交部长周恩来发表声明，对上述两个和约均不予承认。至1972年9月，中华人民共和国与日本国建交，在中日联合声明中，中方也表示放弃对日本国的战争赔偿要求。但联合声明未涉及民间赔偿问题，后来，海内外中国人对日索赔活动绵延不断，成为中日战争的遗留问题之一。