二战中，英国和美国空军对德国本土及其占领区实施的战略轰炸，是世界军事史上迄今为止规模最大、时间最长的空中进攻作战。按照战史专家确定的日子，英国和美国对纳粹德国的战略轰炸，始于1940年5月15日，结束于1945年4月16日。
从1940年1月起，英国空军就开始轰炸德国，但在当时，英国空军力量有限，轰炸的规模很小。1940年5月15日出动99架飞机轰炸莱茵河以东地区，对德国战略轰炸由此开始。整个作战可分4个阶段。
第一阶段（1940年5月至1942年12月），由英国单独进行。在法兰西战役的尾声，英国远征军被纳粹德国逐出欧洲大陆后，在战略上陷于空前被动的局面，虽然凭借英吉利海峡的阻隔，使得英国本土免遭德军坦克的蹂躏，但是英国军队无力打回欧洲。直到1944年诺曼底登陆以前，立志与希特勒战斗到底的丘吉尔手中的武器只有轰炸机，诚如英国空军部长辛克利所说：“我们最强的两件武器就是俄国的陆军和皇家空军。”1940年5月15日，99架英机轰炸了德国莱茵河以东的地区。随后的几个月里，英国空军的主要轰炸目标是纳粹德国的潜艇基地、石油工业和航空工业。
从1942年初开始，英国以德国城市为重要轰炸目标，旨在打击德国的民心士气。3月至6月，对鲁尔区几个城市进行夜间轰炸。5月31日，英国空军出动飞机千余架轰炸科隆，其破坏程度超过前9个月总计1346架次的轰炸效果，而飞机损失率大大降低，成为集中使用轰炸航空兵的范例。美国第8航空队于1942年8月17日开始参加对德国的战略轰炸，至年底只轰炸了德国在西欧的占领区，投弹量也很小。
在第一阶段，英美空军投入兵力较小，加上技术条件限制，轰炸效果不明显。德国的军火工业产量在1942年仍增加了50%，飞机产量继续大幅度提高。
第二阶段（1943年1月至1944年1月），英美统一轰炸目标，逐步增加兵力。1941年底，在珍珠港遭到暗算的美国人不仅对日本宣战，而且对轴心国老大德国宣战，开始介入欧洲战争。但在起先，即使美国国力强大，也在很长一段时间内，同样筹集不起能够反攻欧洲大陆的地面部队，能用于打击德军的力量也只有轰炸机。因此，在战略相持阶段，欧洲的主战场上升为空中战争。英美凭借远程重型轰炸机的优势，持续对德国占领的欧洲地区以及德国本土进行战略轰炸，试图通过摧毁德国的城市、工厂、战略基地等，削弱德国的战争潜力，打击德国民心士气，迫使其停止战争。
纳粹德国空军受传统作战思想所限，自不列颠空战受挫后，无意也无力再对对手实施战略性空中进攻，对英美的战略空袭采取了绝对的防守态势，抗击一度非常猛烈。这场战略空袭空间广阔、时间绵长、角逐激烈、气势磅礴，堪称二战中最猛烈、最壮阔、最精彩的空中作战行动，它使杜黑的“空中进攻决胜”之梦部分变成了现实。
阿尔贝特·施佩尔本是一名建筑师，希特勒对其建筑设计特点颇为欣赏。后来他成了希特勒的心腹，并步步攀升，一直升到军备与战时生产部部长。他努力使第三帝国的战时生产能力达到最大限度。他说：“空中战争的真正意义在于：它在反攻欧陆以前很早就开辟了第二战场。”
1943年1月，英美在卡萨布兰卡会议上确定战略轰炸的目的是削弱德国的军事、经济和工业实力，摧毁德国人的斗志，使其丧失军事抵抗能力。轰炸的顺序为潜艇工业、航空工业、交通运输系统和石油工业等。
为执行这一决定，英国主张夜间面积轰炸，美国主张昼间精确轰炸。两国各行其是，很少协同。在此期间，英国空军进行了3个以城市为目标的空中战役。其一，鲁尔战役。1943年3月至7月，对鲁尔区若干城市进行43次空袭，除摧毁埃森、科隆等城市外，还炸毁了水坝等水力发电系统。其二，汉堡战役。1943年7月24日至8月3日，4次夜间轰炸汉堡，其中两次美国空军进行了昼间补充轰炸。7月至11月共出动17000架次轰炸机，对汉堡及其他城市进行33次空袭。汉堡市60%房屋被毁，炸死10万人，工厂被毁近5000家。其三，柏林战役。1943年11月23日，英美开始空袭柏林，至1944年3月共出动两万余架次飞机对柏林空袭16次，对其他城市空袭12次。英国轰炸机遭到纳粹德国战斗机的截击，损失十分重大，被击落击伤2700余架。在此期间，美国飞机对德国生产飞机和滚珠轴承的工业城市进行空袭，效果欠佳。1943年10月14日轰炸施魏因富特轴承厂，出动轰炸机291架，由于战斗机不能全程护航，遭德机截击，被击落60架，击伤138架，飞机损失率之高为空战史上罕见。
第三阶段（1944年2月至6月），为实施诺曼底登陆战役，重点轰炸法国北部的铁路枢纽、桥梁和机场等交通运输系统以及飞机制造厂等航空工业，并突击V1和V2导弹发射阵地。由于袭击目标集中，使用兵力较大，效果较好。至诺曼底登陆战役前夕，盟军已经掌握了战区制空权，并成功地进行空中阻滞，孤立登陆地域的德军。
第四阶段（1944年7月至1945年4月）。为了早日结束战争，集中轰炸德国的石油、交通运输系统和兵工厂，同时继续轰炸大城市。9个半月内，投弹量超过前几年的总和。对石油工业的轰炸，7月为35次，8月为20次，9月有十几次千机轰炸，每月投弹数万吨。至1945年4月，德国合成石油月产量仅为前一年的5%。德军由于严重缺油，无法采取大规模作战行动。
随着西欧战局的顺利发展，盟军自1945年1月加强对交通运输线的攻击，并增大空袭城市的规模。由于盟军掌握了战略制空权，轰炸机的损失很小，轰炸效果显著。德国在经济和军事上均面临崩溃。
1945年4月16日，美国驻欧战略航空兵司令卡尔·安德鲁·斯帕茨宣告对德战略轰炸结束。5年中，英美共出动轰炸机144万余架次，战斗机268万余架次，投弹270万吨，其中136万吨投在德国本土。对工业目标投弹量占13.7%，除最后阶段轰炸石油工业效果显著外，其余均无明显效果。对陆上交通线投弹量占32.1%，在战争后期取得明显效果。对工业城市的投弹量占23.7%，其中对德国本土61个10万人以上城市投弹50万吨，摧毁360万户民房，占德国住房的20%。据联邦德国统计局1956年发表的数字，平民亡57万人，伤88.5万人。在对德国战略轰炸中，美国损失飞机18000架，亡43000人；英国损失飞机22000架，亡47000人。德国损失飞机57000架。
二战中，英、美是最早提倡战略轰炸的国家，主张以此夺取战争胜利。德国投降后，美、英分别组织调查团调查轰炸效果，后经战犯审判记录及德国档案印证，战略轰炸并未取得预期效果，在头4年德国工业生产逐年增加。最后一年因目标集中，投弹量大，才对德国战争机器起到了致命的破坏作用。对德国城市的轰炸虽造成很大破坏，也没有迫使其政府求和。实践证明，战略轰炸只有与地面军队作战行动相配合，才能收到预期效果。
二战前空军作战理论争论最多的是“空中战争论”，这一理论有两大核心：一是建立独立空军，二是实施战略轰炸。前者为各国接受，后者则长期争论。杜黑等空军理论先驱认为，单凭战略轰炸就能赢得战争胜利，尽管这种理论有许多人怀疑，但在二战中有许多军事领导人相信它是制胜法宝。二战中，几乎所有战场都实施过轰炸。但战略轰炸只有3次，即不列颠之战、对德国和日本的战略轰炸。其中尤以盟军对德国的轰炸持续时间最长，而且是杜黑“空中战争论”的规模巨大的实践。
在20世纪30年代的世界性扩军备战中，空军学术思想得到空前发展，并逐渐形成不同流派。德国、日本、苏联主张空军主要用于战区支援陆、海军作战。英、美主张以战略轰炸为主，摧毁敌国战争潜力，赢得战争最后胜利，也就是典型的“空军制胜论”。英国空军参谋长波特尔（1940-1946年）认为如果能炸死德国200万人，并使2500万人无家可归，即可取胜。美国空军上将斯帕茨认为盟军反攻时，只要在西欧占领滩头阵地，固守这些阵地，等空军把德国工业全部破坏，陆军就可顺利推进，直捣柏林。在这种思想的影响下，英、美两国在二战中一直重视和坚持空军的战略使用。
对德轰炸，美英都动用了庞大的兵力，消耗了大量的物资和财力。根据战略轰炸调查报告，当时英国军工生产的40%-50%用于空军，美国则占35%。对德国的战略轰炸，消耗了大量资源，牺牲了不少人员。但是如果完全取消战略轰炸，对战争的进程无疑也会造成重大影响。斯帕茨在分析希特勒失败原因时，说过如下的话：“我们真幸运，希特勒和德国最高统帅部不明白空中力量的战略使用思想，也不了解战略空中进攻的基本目的。”斯帕茨认为，德国在战略轰炸方面的力量不足和战术错误，是他们失败的一个原因。这个观点也由德国战犯的供词中得到证实，证明战略轰炸即使是配合陆上作战也是十分必要的。
战争资源中空军占的份额越来越大，是科学技术发展的结果，也是军事学术发展的必然结果。对德国战略轰炸结束后，美国派出1150人的调查团，经过6个月调查，并进行了一年研究，写出《战略轰炸调查报告》。其中对德国的战略轰炸总的结论是：“在西欧的战争中，盟国的空中力量是决定性力量。难免会有一些事后诸葛亮建议可以用其他的方法来使用空中力量或者在某些方面有更好的办法。但无论如何，空中力量是决定性的。在空中战场，空中力量的胜利是全面的。在海上战场，空中力量与海上力量结合，使敌人给我方最大的海上威胁——潜艇的威胁宣告结束。在陆地战场，它帮助扭转战局，使盟国地面军队取得压倒的优势”。可见，通过美英对德国战略轰炸的检验，至少有3个问题得到证实：战略轰炸能对战争的进程和结局产生重大影响，对打赢战争能起重大作用；战略轰炸受诸多条件限制；战争并不像杜黑所说的那样，仅靠空军的战略轰炸就能赢得胜利，战略轰炸要达到预期目的，要动用大量人力物力进行长期作战才能取得效果。
很多专家认为，战略轰炸很快就能使战争结束，而事实做出了相反的回答。英美的对德国轰炸共持续了5年之久，消耗了大量资源，牺牲了不少人员。过去很多人，特别是苏联学者认为美英战略轰炸，对德国战时经济影响很小，并以德国飞机产量在战争期间持续上升为例。
在战争中，尽管美英对德国飞机工业进行了大规模轰炸，但德国采取了措施，对飞机生产没有造成多大影响。只是由于航空汽油极度缺乏，从1944年秋季起，德国的歼击机对美英轰炸机已无法普遍迎击，须按兵不动，积蓄油料后才能再实施一次集中抗击。所以，尽管1944年德国飞机产量上升到40000多架，达到整个战争期间最高峰，但由于油料极度缺乏，飞机生产的再多也没多大意义了。坦克的情况也是如此。由于美英对德战略轰炸所显示的巨大威力。斯大林曾经多次依据租借法案向美国提出要得到B-29战略轰炸机，但是都被美国人以各种理由回绝了。1945年6月，一架轰炸日本的B-29战略轰炸机由于机械故障迫降在苏联远东海参崴。斯大林下令仿制，于是苏联有了图-4轰炸机。图-4轰炸机的总设计师图波列夫事后不止一次地抱怨说，当时他可以自行设计出和B-29一样甚至更好的战略轰炸机，由于斯大林的命令，不得不仿制B-29。这从一个侧面驳斥了苏联学者“对德国战略轰炸无用论”的说法。
