За двадцать последующих лет японцы построили на Курильских островах множество военных баз, но в серьезных военных действиях Курилы участвовали только однажды: 26 ноября 1941 года из бухты Касатка на Итурупе вышли авианосцы, взяв курс на Перл-Харбор.
На Ялтинской конференции 1945 года Сталин сказал, что хотел бы обсудить политические условия, на которых СССР вступит в войну против Японии. Рузвельт заметил, что он считает, что не будет никаких затруднений в отношении передачи России южной половины Сахалина и Курильских островов в конце войны.
8 августа 1945 года СССР выполнил свои обязательства и атаковал Японию. В начале сентября советские войска заняли Курилы, в том числе были оккупированы остров Шикотан и гряда Хабомаи, которые и географически, и по японскому территориальному делению не относились тогда к Курильским островам. В 1946—1947 годах все японцы с Сахалина и Курил, числом около 400 тысяч, были репатриированы. Были высланы на Хоккайдо и все айны. Одновременно более 300 тысяч советских переселенцев прибыли на Сахалин и острова. Память о почти 150-летнем пребывании японцев на Южных Курилах усиленно стиралась и порой варварскими методами. На Кунашире были взорваны буддийские памятники, стоявшие вдоль всего берега, осквернены многие японские кладбища.
На мирной конференции 1951 года в Сан-Франциско делегация СССР предложила включить в текст мирного договора с Японией пункт о признании суверенитета СССР над южным Сахалином и Курилами, однако в обстоятельствах «холодной войны» позиция США и Великобритании была уже иной, нежели в 1945-м, и предложения СССР приняты не были. В окончательный текст договора вошло положение об отказе Японии от всех прав и претензий на Курильские острова и юг Сахалина, но не было сказано, во-первых, в пользу кого отказывается Япония от этих территорий, а во-вторых, не было расшифровано понятие «Курильские острова», которое каждая из сторон, естественно, понимала по-своему. В результате СССР договор не подписал, а Япония подписала, что дало ей формальное право немедленно поднять вопрос о возврате Южных Курил.
Отказ советской делегацией в Сан-Франциско от подписания мирного договора юридически оставил Россию и Японию в состоянии войны. В 1956 году в Москве была подписана совместная декларация между СССР и Японией, в которой содержалось согласие Советского Союза вернуть Японии остров Шикотан и гряду Хабомаи сразу после заключения договора о мире. Но в 1960 году правительство СССР в одностороннем порядке отказалось выполнять пункт декларации о возврате островов, мотивируя свой отказ содержанием нового японо-американского договора о безопасности.