南京大屠殺，是侵華日軍在侵華戰爭全面升級的初期占領中國首都南京城後，實施的有組織、有計劃、有預謀的大規模屠殺、強姦以及縱火、搶劫等戰爭罪行與反人類罪行。
日軍暴行的高潮從1937年12月13日攻占南京開始持續6周以上，直到1938年2月才開始有所收斂。據第二次世界大戰結束後遠東國際軍事法庭和南京軍事法庭的有關判決和調查，在大屠殺中有20萬以上乃至30萬中國平民和戰俘被日軍殺害，在大屠殺第一個月內約2萬中國婦女遭日軍姦淫，南京城的三分之一被日軍縱火燒毀。
1945年日本投降後，1947年遠東國際軍事法庭和南京軍事法庭認為南京大屠殺中有超過20萬的中國人被日軍殺害。
在中國，自1947年南京軍事法庭審判以來，認為約有30萬人在大屠殺中遇難。在日本，日本政府承認「發生過殺害非戰鬥人員和掠奪等行為」，但對遇難人數則曖昧不清。日本學界對遇難人數的估計有20萬人、4萬人、2萬人等幾種，也有認為南京大屠殺不存在的「否認派」。「否認派」的論調得到部分日本政商勢力的支持，在華人區引起反感，這也使得南京大屠殺成為嚴重影響中日關係的主要歷史問題之一。
繼盧溝橋事變後，1937年8月13日，日軍進攻上海，同時為摧毀中國之抗戰意志，從8月15日至12月，對中國首都南京城實施慘無人道的無差別轟炸。
隨後，日軍各部隊分三路開始向南京進軍。根據堅守南京的決策，軍事委員會在12月初日軍接近南京城之前共調集約13個師又15個團共10萬餘人的部隊保衛南京。這些部隊中有很多單位剛剛經歷在上海的苦戰和之後的大潰退，人員嚴重缺編且士氣相當低落，而國民黨臨時抓來的壯丁大多沒有完成訓練，軍紀極差。
唐生智多次公開表示誓與南京城共存亡，對蔣介石則承諾沒有命令決不撤退。為了防止部隊私自過江撤退，唐生智採取背水死戰的態度。他下令各部隊把控制的船隻交給司令部，又將下關至浦口的兩艘渡輪撤往武漢，還命令第36師封鎖從南京城退往下關碼頭的唯一通道挹江門，而撤退的訊息卻未傳達到負責封鎖的部隊知曉，使得國民黨軍在撤退過程中出現瘋狂的自相殘殺情景，這一「破釜沉舟」的命令給後來的悲劇性撤退埋下隱患，造成許多無辜民眾與士兵溺斃，屍體迅速堆滿江面，慘不忍睹。
11月20日，中華民國政府發表《國民政府移駐重慶宣言》，政府機關、學校紛紛遷往內地，很多市民也逃離南京。在6月有101.5萬城鄉居民的南京市，12月初，常住人口據估計只有46.8萬至56.8萬人，但這並不包括軍人和從前方逃亡到南京的難民。
22日，本著人道主義精神留在南京的二十多位西方僑民成立南京安全區國際委員會，他們提出在南京城的西北部設立一個給平民躲避炮火的安全區。29日，南京市市長宣布承認安全區國際委員會，並為安全區提供糧食、資金和警察。唐生智還承諾將部隊撤出安全區。12月5日，國際委員會收到日本政府模稜兩可的回覆，隨即開始安全區的工作。
日本原本打算在上海附近消滅中國軍隊的主力，從而迫使中國政府屈服。然而，日本上海派遣軍在淞滬戰場苦戰三個月，受到慘重的損失，日本決策層在是否直接進攻南京的問題上產生分歧。考慮到蘇聯在北方的軍事威脅，日軍參謀本部次長多田駿等人主張「不擴大」戰事。
因此，11月7日東京將上海派遣軍與第10軍臨時編組為華中方面軍的時候，將方面軍的作戰區域限制在蘇州、嘉興一線（即「制令線」）以東。而日軍戰地指揮官卻強烈要求進攻南京：15日，柳川平助的第10軍無視參謀本部的命令，決定趁中國軍隊潰退「獨斷敢行」地「全力向南京追擊」；22日，方面軍司令官松井石根鼓動參謀本部放棄「不擴大」方針，稱「為了使事變迅速解決，乘現在敵人的劣勢，必須攻占南京」。
11月下旬，日軍上海派遣軍和第10軍全面越過「制令線」，分別沿著太湖的南、北兩側開始向常州、湖州進攻。鑒於前線進展迅速的既成事實，24日東京大本營廢除「制令線」，並在12月1日下達攻占南京的正式命令。
12月1日，日本最高統帥部向松井石根為司令官之華中方面軍（包括上海派遣軍和第十軍）下達命令：「華中方面軍司令官須與海軍協同，攻占敵國首都南京。」日本裕仁天皇下令中支那方面軍進攻南京，同日，蔣介石要求史達林加入對日作戰，然而遭到否決。於是日本軍向南京推進。
其間，日軍各部根據「給養就地徵發」之軍令，在前往南京途中普遍進行燒殺淫掠。進攻南京的作戰開始後不久，瘋狂前進的作戰部隊就把輜重部隊遠遠拋在身後，由於日軍原本沒有深入內陸作戰的後勤準備，部隊立即面臨著糧食供給中斷的嚴重問題，日本軍司令部於是下達實際是要部隊搶劫的「就地徵收」命令。日軍在搶劫中通常伴隨著姦淫婦女的暴行，為了消除自己搶劫和強姦的證據，日軍除了殺死受害人，還經常放火燒毀整個村莊。
「日軍作戰的指導者……下達：「在當地徵收糧食，以謀自活」的徵收命令。……自從命令下達後，罪惡感就消失了，軍人們變成到處偷襲搶奪穀物、家畜來充飢的匪徒。……這個就地徵收命令，使下級官兵發狂，不但搶奪糧食，並且強暴中國婦女。……下級隊長就指示……意思就是要湮滅證據。……所以，下級官兵們為了保護自己，毫不考慮的殺掉無辜的中國百姓，這才發展為「南京大屠殺事件」的導火線。」
—— 日本軍上等兵曾根一夫，《南京大屠殺親歷記》
日軍在從上海進攻南京的過程中，在南京以外的金山、杭州、蘇州、無錫、蕪湖、揚州等地犯下一系列暴行，至少3萬多人被殺，大量婦女被日軍強姦。1938年1月抵達南京的日本記者石川達三，依據大屠殺期間對日軍官兵面對面採訪的資料，寫成報告文學《活著的士兵》（1945年末得以出版）。
此文詳盡記述了侵華日軍在支塘鎮、古里村、常熟、無錫、常州、丹陽、湯水鎮等地對中國平民及放棄抵抗的中國軍人的屠殺和劫掠。這些暴行都是南京大屠殺的預演或延續，而南京大屠殺則是日軍所有暴行當中的最高潮。
日軍在占領南京時，對城內外大規模「掃蕩」，搜查隱匿在城內之中國士兵，即所謂「便衣隊」；多數未來得及撤退之中國軍人被俘。
日軍攻占南京時在戰場上俘虜數萬中國官兵，在日軍高層的授意下，這些俘虜都被集體屠殺。日軍便採取「大體不保留俘虜的方針，故決定全部處理之」。在搜捕「便衣兵」過程中，日軍根據人們頭上帽箍、肩上、手上之老繭作為判斷是否軍人之證據；但是很多平民也被抓走，即使躲在難民區之平民也不能倖免。
數萬中國平民在日軍搜捕潰兵的時候受到牽連被一同屠殺。日軍將捕獲之中國軍民驅趕到長江邊和南京郊外集體屠殺；同時日軍還在南京大街小巷、住宅、寺廟、村莊等處隨意殺人。在占領南京後的幾個星期里，日軍毫無約束地在城內外遊蕩，隨意殺害平民，被日軍強姦、搶劫的受害人也往往被日軍殺死滅口。
根據1946年中國南京審判日本戰犯軍事法庭調查，確認被日軍集體屠殺並被毀屍滅跡有19萬多人，被零散屠殺、屍體經過南京慈善團體掩埋達15萬多具。被日軍屠殺的中國官兵和平民在20萬至30萬人之間。在東京審判之判決書中曾記載：「在日本軍隊占領的最初的6個星期里，南京及其周圍被殺害的平民及俘虜就達20萬人以上。……這個數字不包括拋屍長江、挖坑掩埋和以其他方式處分的人們在內。」
日軍對解除了武裝的中國軍警人員以及他們認為是可能參加過抗日活動和適合兵役年齡的中國青壯年，進行過若干次大規模的集體屠殺。二戰後，南京軍事法庭查證日軍在南京犯下的集體屠殺有28案，19萬餘人受害。
從12日深夜到13日，敗退下來的幾萬中國潰兵和逃難平民蜂擁至挹江門外的下關一帶，試圖渡江逃離南京。13日，日本陸軍第6師團、第13師團、第16師團從三個方向進攻下關，日本海軍也逆流而上抵達下關江面，數萬中國潰兵和平民被合圍在下關沿江的狹長地帶。在這一天，即日軍占領南京的第一天，日軍就殺害大量潰兵、降兵、俘虜以及難民。
日軍報稱，13日清晨，第6師團步兵第45連隊從長江上游向下關進軍，途中殲滅一支正在逃離的中國大部隊。第16師團從南京城東撲向下關，其中步兵第30旅團的先頭部隊上午10點抵達下關，用坦克炮和重機槍射殺在岸邊聚集和正逃往江上的「潰兵」，用光1萬5千發子彈；第33聯隊前進途中殲滅一千幾百名前往下關的「潰兵」；第16師團主力的先頭部隊在下午2點30分到達下關，在岸邊用重機槍及高速炮向在江上漂流的潰兵猛烈射擊兩個小時，使2000多人葬身江中。
第13師團的山田支隊從長江下游沿南岸進擊，下午占領烏龍山炮台後通過燕子磯向幕府山炮台前進，途中在幕府山北面長江南岸（即草鞋峽）遭遇大量潰兵和避難民眾，山田支隊至14日清晨共俘虜14777人。
同一天，日本海軍第11戰隊突破烏龍山封鎖線，逆流而上向南京進發，向江上順流漂浮的潰兵用艦炮、機槍和步槍連續射擊。據上海派遣軍參謀長飯沼守的日記記錄：「海軍參謀松田的報告說，13日，11戰隊大部到達南京下游，殲滅1萬乘木筏退逃的敵軍。」事實上，日軍在江邊射殺的「敗敵」和「殘敗兵」中不僅包括中國軍人，無疑也有許多想逃出南京的中國平民。
除了在下關江岸和江面的「殲滅戰」，日軍13日還殺害大量未能前往下關的潰兵和難民。在城東，大批潰兵和難民從紫金山與幕府山之間向東逃亡時，撞上在這一帶掃蕩的中島今朝吾第16師團。該師團步兵第30旅團旅團長佐佐木到一在日記中記述道：「這天遺棄在我支隊作戰區域內的敵軍屍體超過一萬幾千具，此外，再加上裝甲車在江上殲滅的，以及各部隊的俘虜，我們支隊共解決兩萬以上的敵軍。」
1937年12月13日，日日新聞》（即現在的《每日新聞》）報導兩名日本軍官的「殺人競賽」。日軍第十六師團中島部隊兩個少尉軍官向井敏明和野田毅在其長官鼓勵下，彼此相約「殺人競賽」，商定從上海到南京時，誰先殺滿100人為勝者。他們從上海殺到南京，向井敏明殺了89人，野田毅殺了78人，因皆未滿100，「競賽」繼續進行。12月10日中午，兩人在紫金山下相遇，彼此軍刀已砍缺了口。野田謂殺了105人，向井謂殺了106人。又因確定不了是誰先達到殺100人之數，決定這次比賽不分勝負，重新比賽誰殺滿150名中國人。
這些暴行都一直在報紙上圖文並茂連載，被稱為「皇軍的英雄」。《東京日日新聞》（即現在的《每日新聞》），連續刊登該報四名隨軍記者淺海、光本、安田、鈴木分別從中國江蘇省常州、丹陽、句容、南京等地發回的現場報道，詳細報道了此二人在無錫橫林鎮、常州車站、丹陽奔牛鎮、呂城鎮、陵口鎮、句容縣城、南京紫金山等地刀劈百餘人的經過。這些報道不僅僅時間、地點明確，殺人過程及數字清楚，而且同時還配發了照片。日本投降後，這兩個戰犯終以在作戰期間，共同連續屠殺俘虜及非戰中人員「實為人類蟊賊，文明公敵」的罪名在南京執行槍決。
日軍進入南京後到處搶劫、縱火，南京城南最繁華之商業區和人口密集之住宅區是受害最嚴重之地區，主要街道幾乎都成廢墟；而在搶劫、縱火同時，日軍還有組織或分散強暴婦女，甚至對在難民區避難之婦女也不放過，衝進那裡對婦女強姦。在日軍占領南京之後一至兩個月內，約有2萬至8萬名中國婦女遭到日軍強姦。
日軍不分晝夜並在受害婦女的家人面前施行強暴，被強姦的婦女甚至包括12歲的幼女、60歲的老婦，乃至孕婦。很多婦女被輪姦，有些婦女甚至會被日軍強姦數次，類似的事件往往導致有婦女受不住日軍的折磨而死。
受害人或是試圖保護她的親屬如果稍有反抗，往往就被日軍殺死，母親身邊的孩子因為哭鬧也經常被日軍一併殺害。此外，日軍還強迫亂倫行為，不從就加以殺害。日軍對婦女的大規模強姦和虐殺直到1938年2月才有所收斂。德國人約翰·拉貝在1938年1月14日給上海理事會主任W.邁爾之信：「約兩萬名婦女和姑娘被強姦。」
日本政府與軍方當時對日本國民新聞封鎖，但南京大屠殺之暴行遭到世界輿論譴責。約翰·馬吉牧師記錄了一起典型的強姦滅門慘案。12月13日，30個日兵闖入夏淑琴一家與房東居住的門東新路口5號，他們先殺死房東夫妻和夏淑琴的父親，用刺刀殺死夏淑琴母親懷裡的1歲嬰兒，之後輪姦母親和另一個房間裡16歲、14歲的兩個姐姐，她的祖父母在試圖保護孫女的時候被殺死。之後日兵殺死慘遭姦淫的母女，並且在她們的陰道里插進瓶子和木棍。當時7歲的夏淑琴和她4歲的妹妹被刺刀扎傷，她們因為昏死過去而倖存下來。最後，日兵殺死房東的兩個孩子，4歲孩子被刺死，2歲孩子被用軍刀劈開腦殼。
日軍在南京期間對女性的姦淫惡行是在軍官默認、縱容、鼓動下的集團性暴力。日軍發現女性就加以姦淫的現象非常普遍，而日軍軍官通常不會將其作為違紀行為加以處理。不僅如此，日軍軍官還把放縱士兵強姦作為鼓舞士氣的工具。為了讓部下發泄在上海戰場上幾個月的苦戰中積鬱的不滿情緒並且鼓動部下進攻南京，日軍軍官向士兵宣傳只要攻入南京「就可以擁有漂亮的姑娘」、「殺人、放火、強盜、強姦都可以」。
日軍舉行入城儀式後，數萬日軍闖入城內，一周之內就有8000以上中國女性遭到姦淫。魏特琳在金陵女子文理學院設立的收容所是日本士兵搜索「花姑娘」的主要目標之一。日軍占領南京十幾天後，罪行累累的各部陸續離開，而留在南京執行「警備」的第16師團仍然在長期進行強姦作案。1938年1月下旬，天谷支隊接替16師團之後，強姦案件進一步增加了。
（日軍正揮刀斬殺中國平民）
南京淪陷之後的六個星期之內，日軍幾乎侵入城內所有的建築物。據統計，城內外23.8%的建築被縱火焚毀，63.0%的建築遭到劫掠，因各種原因遭到破壞的建築合計88.5%，這些破壞絕大多數都是日軍在占領南京後造成的。
日軍占領南京初期，5萬日本士兵從中國難民那裡搶奪大量生活用品和食物。此後的幾個星期，日軍闖入市內的建築大規模搶掠，有的時候他們在軍官的組織下將住宅、商店、機關、倉庫等建築洗劫一空，再用軍用車輛把贓物運走，即使各國使館也未能完全倖免。在占領南京後的一兩年內，日軍、日本憲兵還強占大量中國人的店鋪、住宅和建築，有的直接由日軍占用，有的則無償交給來到南京的日本平民。除了日本軍人，少數日本隨軍記者也加入到搶掠的行徑當中。
12月18日，日軍於南京故宮飛行場舉辦陸海軍合同慰靈儀式。從12月19日或20日開始，日軍開始在市內縱火。日軍在洗劫商店之後，經常將其付之一炬。市區南部從中華門到內橋、從太平路到新街口以及夫子廟一帶是南京主要的商業區，幾乎全被燒光，整個市區約三分之一的建築物被焚毀。
中國文化珍品也遭到大掠奪。據統計，南京市共損失古物26584件，計商代青銅器、玉器等珍貴文物，字畫7720幅、書籍45979冊。
戰爭期間，日本當局對日本國內媒體施行嚴格的新聞審查，回國的日本官兵也被命令對在戰爭中的罪行禁口，這使得相當部分日本國內民眾難以及時了解南京大屠殺的詳情。但是，隨著有更多的戰時退伍兵返回等情況的變化，大屠殺的信息在日本主流媒體之外得以傳播。
日本發動全面侵華戰爭之後，日本媒體隨軍記者發出的稿件和照片都要經過日本軍方和當局的嚴密審查，凡是對軍方不利的一律沒收，違規的記者要受嚴厲處罰。
《讀賣新聞》隨軍記者小俁行男說：「在戰場上聽到的儘是一些見不得人的暴行，但這些事是絕對不能寫的。只讓寫些什麼在戰場上邂逅的友情和前後方的佳話等，這類軍中的所謂美談。」《中央公論》特派記者石川達三在南京大屠殺期間跟隨第16師團進行實地採訪，寫成報告文學《活著的士兵》。
雜誌社刪節四分之一內容後送審，被日本當局查禁。石川還被當局以「將虛構作為事實，紊亂安寧秩序」的理由被處以監禁緩刑，編輯和發行人也被處罰。從此戰爭中日本記者再沒有對日軍在南京暴行的報道。日本傳媒還被嚴厲禁止轉載中國及西方媒體對南京大屠殺的報道，南京被日本報紙粉飾為安寧祥和的地方。
除了防範新聞媒體泄露日軍在中國的暴行，南京戰役後回國的日本官兵也被禁口。參與過南京暴行的日軍士兵曾根一夫後來說：
「為了不使軍隊在戰地的惡的一面讓國民知道，在強化新聞管制的同時，對在戰地的士兵的泄漏嚴密封鎖。南京攻擊戰結束後，部分老兵返回國內時就曾被禁口。我也是昭和十五年（1938年）秋返回國內的，在離開所屬部隊之際，被告誡『諸位回到國內，徵召解除就成了地方百姓了，但作為軍人的名譽是值得自豪的，而有污皇軍體面的事絕對不許外傳。』這是煩瑣的說法，要而言之就是『即使回到國內，離開軍隊，在戰場乾的壞事也絕對不許說』。
2007年，侵華日軍南京大屠殺遇難同胞紀念館開始建立歷史證人個性化檔案。共新建立檔案12425份，包括39名外籍人士、103名原侵華日軍老兵、2663名大屠殺倖存者和9620名大屠殺遇難者。
李秀英，懷著7個月身孕，與3個日本兵搏鬥身中37刀，在鼓樓醫院收治並留下影像資料。她並赴日本進行對日索賠訴訟。於2004年12月4日6點10分在南京鼓樓醫院逝世，享年86歲。
夏淑琴，全家9口人被殺7口，她被刺傷後從死人堆里爬出。
姜根福（1929年12月20日-），弟弟被日本兵摔死，母親因為反抗強姦而被開槍打死，父親被抓走，二姐因反抗強姦被刀劈死。
崔金貴，親眼見慈善團體崇善堂的收屍埋屍過程，並確定崇善堂在埋屍時有計數。
尚德義，1937年12月6日上午11時被日軍抓獲，同時與1000名以上的中國男子一起被機槍掃射，絕大多數當場死亡。他由於被屍體壓住暈倒而幸免於難。
伍正禧，在南京新華巷62號避難時，其二哥伍正保、大表哥雲館、三表哥三雲、表叔老王被抓走並槍殺。祖父被刀捅死，30歲的表娘被強姦。
邵翰珍，父親邵錦晴、祖父邵才潮和舅舅任發和被日軍槍殺。
皇甫澤生，保衛南京的一個士兵。被日軍俘獲後與幾百人一起，在板橋鎮一個山溝里集體被日軍用機槍射殺。日軍在射殺後再用刺刀捅死倖存者。他和另一個重傷難友為僅存者。
孟憲梅，在淌水溝接水時，親眼看到日軍用多輛卡車把老百姓押到現在的漢中門新橋橋口下面用機槍射死。
陳光秀，在南京湯山鎮許巷村，父親被槍殺，包括弟弟在內的村裡100多個年輕人被刺刀刺死。艾家四兄弟被扔到天空摔死。多名女性被強姦。母親因為父親和弟弟被殺導致憂鬱而死。
劉文靜，大方巷廣場集體屠殺（一百多人）見證人。
天津工商銀行退休職工、南京大屠殺倖存者劉鍾銘當年在南京一家商鋪當學徒，說道：「日本鬼子進城後見人就殺，城裡到處都是屍體，載著日本兵的汽車就從屍體上開過去。那個慘景，我一輩子也忘不了。」
趙斌，生於1937年11月27日，出生17天即遭遇南京大屠殺，是年齡最小的大屠殺倖存者，2012年8月3日因病醫治無效逝世，享年75歲。
侵華日軍各級指揮機構當時的命令和軍官的記錄為直接物證：
侵華日軍隨軍記者的報道、士兵的日記、證言也被列為南京大屠殺的證據：
遠東國際法庭的判決書上寫道：「在日軍占領後最初六個星期內，南京及其附近被屠殺的平民和俘虜，總數達二十萬人以上。這種估計並不誇張，這由掩埋隊及其他團體所埋屍體達十五萬五千人的事實就可以證明（由紅十字會掩埋的是43071人，由崇善堂收埋的是112266人，這些數字是由這兩個團體的負責人根據各該團體當時的記錄和檔案向遠東法庭鄭重提出的）。根據這些團體的報告說,屍體大多是被反綁著兩手的。這個數字還沒有將被日軍所燒毀的屍體,以及投入到長江或以其他方法處分的人們計算在內」。
法官之一的梅汝璈指出，對於南京大屠殺一案「花了差不多三個星期的工夫專事聽取來自中國、親歷目睹的中外證人（人數在十名以上）的口頭證言，及檢查和被告律師雙方的對質辯難，接受了一百件以上的書面證詞和有關文件，並且鞫訊了松井石根本人」，「審理是特別嚴肅認真的」。松井石根聽取法庭宣布的罪狀和科刑後，表示「南京事件，可恥之極」。法庭判決書中遂有鄭重聲明：「這個數字還沒有將被日軍所燒毀的屍體，以及投入到長江或以其他方法處死的人們計算在內。」值得注意的是：遠東國際法庭認定被殺害者為二十萬人以上，未包括屍體被日軍消滅的被害者在內，而且這個數字僅是「在日軍占領後六個星期內」的。
東京審判中，因為南京大屠殺而判罪者僅有身為乙丙級戰犯的松井石根，罪狀是未阻止南京大屠殺的進行；不過在南京軍事法庭方面的審判則起訴包括百人斬見報的向井敏明、野田毅以及南京大屠殺時期擔任第六師團師團長的谷壽夫等人並判決死刑，三人隨後於1948年1月28日和4月26日，於南京雨花台刑場槍決伏法。