1937年7月七七事變後，中國展開對日抗戰。11月，國軍在淞滬抗戰中失利，南京陷入危機，國民政府在11月20日起遷往重慶作為戰時首都。
1938年初至1938年底，日本對重慶主要為試探性的轟炸。出動的架次較少，多數為陸軍航空隊。1938年10月日軍攻陷武漢後，日軍在日皇的命令下開始向重慶實施戰略轟炸，目的是希望震撼作為戰時首都的重慶，打擊中國政府抗戰的意志。同年12月底起，由陸軍對重慶開始實施戰略轟炸。1939年5月，改以海軍實行轟炸。5月3日及4日，日機從武漢起飛，連逐轟炸重慶市中心區，並且大量使用燃燒彈。重慶市中心大火兩日，商業街道被燒成廢虛，2000人以上死亡，十萬人以上無家可歸。外國使館亦受波及。此次轟炸稱五三、五四大轟炸。
1940年5月，日本大本營發動《101號作戰》，由陸、海軍同時對中國後方進行轟炸。陸軍主要以山西運城為基地，海軍主要基地為漢口。轟炸重慶的日機超過2,000架次。8月19日的轟炸尤為慘烈，日本海軍投入超過140架轟炸機，以零式戰機護航轟炸，重慶2000多戶民居被毀，稱八一九大轟炸。
1941年初，日軍在發動太平洋戰爭前先向中國集中力量進行空襲，發動名為《102號作戰》的大規模轟炸。在1月至8月，超過3,000架次飛機空襲重慶，當中包括夜間空襲。6月5日，從傍晚起至午夜連續對重慶實施多小時轟炸。重慶市內的一個主要防空洞部份通風口被炸塌引致洞內通風不足，洞內市民因呼吸困難擠往洞口，造成互相踐踏，估計數以千人死亡；稱為六五隧道慘案。
1941年中以後，日軍為準備在太平洋發動戰爭，陸、海軍航空隊主力從中國抽出。之後對重慶只有零星轟炸。到了1943年8月以後，日軍再無能力空襲重慶，重慶大轟炸告一段落。