一九三七年七月，盧溝橋頭的殘月終於目睹了抗日戰爭的全麵爆發。二十二個月後，傅斯年在《地利與勝利》一文中對戰爭的走勢作了準確的估計，認定日本（他稱之為“倭賊”）的總策略是用相應的代價換取最重要的交通樞紐，在一處呈膠著狀態時，馬上另從側麵進攻，或向另一很遠的區域進攻，使我們感覺調動的困難。這一戰略同時決定了日本的最終失敗，因為這個辦法不可能速戰速決，失敗就不可避免，隻要我們充分利用地形的優點，就能使日本在沿江的深入、沿海的占領都不發生任何效力。他具體細致地分析了江南的山地地形、以四川為中心的西南幾省地形，提出了發揮優勢、補救劣勢的方法。他預期：“抗戰的大業，決不能在最近期間結束，至少還有三年。三年以後，我們必偕英法美以全勝，倭國必隨中歐的桀紂以滅亡。在我勝利而他滅亡之前，苦是要吃，人力是要盡的。”
一九四〇年二月二十五日，他在《汪賊與倭寇——一個心理的分解》中剖析了日本的貪婪、得寸進尺。上海戰事初起，它曾向全世界宣稱“不侵華南”，然而很快就先以廈門為試探，再在廣東登陸。如今它在中國陷入進退兩難，又在布置向北侵入蘇聯，向南吞並整個印度支那半島、整個南洋的計劃了。這樣的國家如不遭受挫敗，其侵略將無止境。對它隻有“有你無我，有我無你”兩句話。
傅斯年不是軍事專長，卻有著愛國的熱忱。他曾以國民參政員的身份上書蔣介石，提出固守湘西、湘南、廣西全境，在西北方麵統一指揮，在西南加強公路、鐵路交通建設，特別注意日寇通過豫西、鄂西威脅漢中等一係列有真知灼見的建議。
一九四一年十二月太平洋戰爭的爆發也並非在傅斯年的意料之外，早在抗戰打到第十八個月之後，他就在一九三九年一月十五日出版的《今日評論》發表《英美對日采取經濟報複之希望》一文，認為日本銀行準備金消耗得差不多了，全靠對外貿易和小量金礦賺外彙，這個時候如果英美給予經濟打擊，日本的購買戰爭和工業品原料就會發生困難，戰時發生這樣的情況它是不能支持下去的。日本偷襲珍珠港，向美國開戰，太平洋戰爭的全麵打響無疑更加速了其失敗的進程。美國的海軍新戰術和海上優勢讓日本措手不及，這也是日本始料不及的。一九四四年七月離抗戰七周年之際，傅斯年在重慶《大公報》星期論文《我替倭奴占了一卦》文中，引用李商隱的詩：“夕陽無限好，隻是近黃昏。”當時日本正發起抗戰以來最後一輪大規模的進攻，占領了洛陽、長沙等重要城市，表麵上還看不出馬上衰敗的跡象。但他判斷這是日本的下策，是無目的戰。“倭奴在今天，上策既不能打敗美國，中策又不能不為美國打敗，萬不得已，然後取此下策，向我們尋釁。其目的是顯然為著鞏固大陸上的地位。以為時機一到，便向盟邦求和。”他進一步判斷幾個月後就會是我們反攻的局勢，中國西部的地形也早已消解了日本在兵器上的優勢。他不無興奮地說：“抗戰滿年月，軍事上我在今天最為樂觀，因為世界上已經沒有不可知的因素，倭奴手中已經沒有不翻開的牌。”
歐洲“第二戰場”的開辟大大加快了二戰結束的進程，他寫了一篇自稱“書生談兵”的《“第二戰場”的前瞻》，大戰將終，他的心情也格外輕鬆。此前四月二日，他就已料定離日本戰敗之期已近，他在《大公報》星期論文中主張今後至少三十年的外交應該是小心翼翼的——“聯美、善英、和俄，而與其他國家友誼相處”，而至少在十五年內要把培植國力放在第一位。當然，他沒有預料到抗戰之後接踵而來的將是內戰，他的一切美好的設想都將化為烏有。