太平洋战争爆发后，美国正式参战，1941年8月，罗斯福和丘吉尔分别率领本国政府的官员乘坐军舰在纽芬兰的阿金夏港举行会谈，经过一连串高度机密的协商，最后签署了联合声明，史称《大西洋宪章》。
这个声明宣布了对德战争的目的和战后的处置，称英、美两国并不追求战舰上合影。领土或其他方面的扩张，赞成并鼓励一切实际可行的措施，以减轻军备给爱好和平的人民带来的沉重负担。
1941年9月，在伦敦召开了讨论《大西洋宪章》的盟国会议。英国、苏联、比利时、卢森堡、荷兰、南斯拉夫、波兰、捷克斯洛伐克、希腊、挪威等国家参加了会议。实际上，《大西洋宪章》已成为这些国家继续进行反法西斯战争的纲领。
太平洋战争爆发后，美国、中国、澳大利亚等国家纷纷对德、意、日宣战，正式加入了反法西斯战争，国际反法西斯力量进一步壮大。在美国的倡议下，1942年1月1日，美、苏、英、中等26个国家在华盛顿签署了《联合国家宣言》。这个宣言的签署标志着反法西斯联盟的正式形成，这些国家称为同盟国，又称反法西斯同盟。
在反法西斯同盟中，实力最强劲的是美国、英国和苏联，他们的领导人罗斯福、丘吉尔和斯大林被称为同盟国“三巨头”。二战期间，这三位最高领导人举行过几次会晤，讨论对抗轴心国的策略方针，其中比较着名的是德黑兰会议和雅尔塔会议。
1943年，反法西斯战争各主要战场的形势发生了根本转折，同盟国已经取得了战略进攻的主动权，“三巨头”于1943年11月28日至12月1日在伊朗首都德黑兰举行会晤，商讨开辟欧洲第二战场等问题。德黑兰会议是第二次世界大战中“三巨头”首次直接会晤，对维护和加强同盟国之间的团结与合作，加速反法西斯战争的胜利起了重要作用。
第二次世界大战末期，“三巨头”又在苏联克里米亚半岛的雅尔塔举行会晤，商讨战后如何处置德国、苏联对日作战等问题。这次会晤不仅对协调同盟国对德、日作战，促进战后和平稳定的局面起有重要积极作用，也为联合国的建立奠定了基础。
联合国这个名称最初是斯大林提出来的。1942年1月，中、苏、美、英等26个国家在《联合国家宣言》上签字时，第一次正式采用了“联合国家”（也译为“联合国”）这个名称。它是斯大林在修改《联合国家宣言》最后文本时提出来的，并用这个名称代替了“协约国”或“合作国”。
不过，当时“联合国家”还没有作为一个国际性组织的名称使用。
1943年10月，美英苏三国外长在莫斯科召开会议，会议所签署的文件征得了中国的同意，于是发表了《中美英苏四国外长关于普遍安全的宣言》，宣言中提出必须在最短的时间内，建立起一个普遍性的国际组织，所有国家不论大小，都可以成为会员国。这个宣言实际上提出了建立联合国的基本思想和原则，中美英苏四国也就成了联合国的发起人。
1944年8月，中美英苏四个国家的代表在美国华盛顿附近一个名叫敦巴顿橡树园的庄园里连续举行会议，起草联合国章程。苏联提出，联合国安全理事会中，苏、英、美、中、法五个常任理事国应持有否决权，只要五国中有一个国家反对，表决就无效。因为在当时，5个常任理事国中只有苏联一个是社会主义国家，在很多问题上它是少数，如果按照少数服从多数的原则，苏联肯定吃亏。英、美代表坚决反对拥有“否决权”，主张少数服从多数。苏联又提出让它的两个加盟共和国乌克兰和白俄罗斯直接成为联合国成员，这样苏联就可以拥有三票的表决权，这显然也是英美两国所不能接受的。
双方争执不下的这两个问题，直到雅尔塔会议上才得到解决。罗斯福和丘吉尔考虑到要争取苏联，全力击败德国并对日宣战，于是就同意了苏联的要求。
1945年4月25日，美国西部第二大城市旧金山市大歌剧院前，成千上万的市民冒雨赶来，翘首等待着世界各反法西斯国家代表大会讨论成立联合国问题。下午4时，载着46个国家代表的一长串小轿车，在蒙蒙的细雨中驶来，人群顿时沸腾起来。
美国代表下车了，共156人，是人数最多的代表团，接着是中国代表75人，英国代表65人，苏联代表15人。当与会代表共850人进入歌剧院时，两旁的人们向他们抛撒鲜花，表达欢迎之情。1800名各国记者也蜂拥入场。
开幕式很快就结束了，代表们走出会场时，人们热烈地齐声欢呼“和平！和平！”有力的口号声久久地回荡在旧金山市上空。
这次会议前后开了整整两个月，会员国增加到了50个。6月26日，大会一致通过了联合国宪章，各国代表在宪章上签字。中国共产党的代表董必武，作为中国代表团成员之一，也在宪章上签了字。根据旧金山会议决定，联合国于1945年10月24日正式成立，总部设在美国东海岸的纽约。