Hitler betrok de Führerbunker op 16 januari 1945, vergezeld door zijn staf, waaronder Martin Bormann. Eva Braun en Joseph Goebbels voegden zich in april bij hen, terwijl Magda Goebbels en hun zes kinderen in de bovenste Vorbunker gingen wonen. Twee of drie dozijn ondersteunend, medisch, en administratief personeel werd ook daar ondergebracht. Hiertoe behoorden Hitler’s secretaresses (waaronder Traudl Junge), een verpleegster genaamd Erna Flegel, en sergeant Rochus Misch, die zowel lijfwacht als telefooncentrale operator was. Aanvankelijk bleef Hitler gebruik maken van de onbeschadigde vleugel van de Rijkskanselarij, waar hij ’s middags militaire conferenties hield in zijn grote studeerkamer. Daarna dronk hij thee met zijn secretaresses voordat hij terugkeerde naar het bunkercomplex voor de nacht. Na enkele weken van deze routine, verliet Hitler zelden de bunker, behalve voor korte wandelingen in de kanselarijtuin met zijn hond Blondi. De bunker was overvol, de atmosfeer was benauwend, en luchtaanvallen vonden dagelijks plaats. Hitler verbleef meestal op de benedenverdieping, waar het rustiger was en hij kon slapen. Conferenties vonden plaats gedurende een groot deel van de nacht, vaak tot 05:00.
Op 16 april begon het Rode Leger met de Slag om Berlijn, en op 19 april begonnen zij de stad te omsingelen. Hitler maakte zijn laatste reis naar de oppervlakte op 20 april, zijn 56e verjaardag, en ging naar de verwoeste tuin van de Rijkskanselarij waar hij het IJzeren Kruis uitreikte aan de kindsoldaten van de Hitlerjeugd. Die middag werd Berlijn voor het eerst gebombardeerd door Sovjet artillerie.
Hitler ontkende de penibele situatie en vestigde zijn hoop op de eenheden onder bevel van Waffen-SS Generaal Felix Steiner, de Armeeabteilung Steiner (“Legerdetachement Steiner”). Op 21 april gaf Hitler Steiner de opdracht de noordelijke flank van de omsingeling door de Sovjet-Unie aan te vallen en beval het Duitse Negende Leger, ten zuidoosten van Berlijn, noordwaarts aan te vallen in een tangaanval. Die avond bereikten tanks van het Rode Leger de buitenwijken van Berlijn. Hitler kreeg op zijn middagconferentie op 22 april te horen dat Steiner’s troepen niet waren verplaatst, en hij werd woedend toen hij zich realiseerde dat de aanval niet zou worden uitgevoerd. Hij verklaarde voor het eerst openlijk dat de oorlog verloren was – en hij gaf zijn generaals de schuld. Hitler kondigde aan dat hij tot het einde in Berlijn zou blijven en dan zichzelf zou doodschieten.
Op 23 april benoemde Hitler generaal van de artillerie Helmuth Weidling, commandant van het LVI Panzer Corps, tot commandant van het verdedigingsgebied Berlijn, ter vervanging van luitenant-kolonel (Oberstleutnant) Ernst Kaether. Het Rode Leger had zijn belegering van Berlijn op 25 april geconsolideerd, ondanks de bevelen die vanuit de Führerbunker werden gegeven. Er was geen vooruitzicht dat de Duitse verdediging iets anders kon doen dan de inname van de stad vertragen. Hitler ontbood veldmaarschalk Robert Ritter von Greim van München naar Berlijn om het commando van de Luftwaffe over te nemen van Hermann Göring, en hij arriveerde op 26 april samen met zijn minnares, de testpilote Hanna Reitsch.
Op 28 april vernam Hitler dat Reichsführer-SS Heinrich Himmler via graaf Folke Bernadotte over de voorwaarden van overgave met de Westelijke Geallieerden probeerde te praten, en Hitler beschouwde dit als verraad. Himmler’s SS vertegenwoordiger in Berlijn Hermann Fegelein werd doodgeschoten na voor de krijgsraad te zijn gedaagd wegens desertie, en Hitler beval Himmler’s arrestatie. Op dezelfde dag pleegde generaal Hans Krebs zijn laatste telefoontje vanuit de Führerbunker naar veldmaarschalk Wilhelm Keitel, chef van het opperbevel van de Duitse strijdkrachten (OKW) in Fürstenberg. Krebs vertelde hem dat alles verloren zou zijn als er niet binnen 48 uur hulp zou komen. Keitel beloofde de grootst mogelijke druk uit te oefenen op de generaals Walther Wenck, bevelhebber van het Twaalfde Leger, en Theodor Busse, bevelhebber van het Negende Leger. Intussen telegrafeerde Bormann aan de Duitse admiraal Karl Dönitz: “Rijkskanselarij een hoopje puin.” Hij zei dat de buitenlandse pers nieuwe daden van verraad meldde en “dat zonder uitzondering Schörner, Wenck en de anderen hun loyaliteit moeten bewijzen door de Führer zo snel mogelijk te ontzetten”.
Die avond vlogen von Greim en Reitsch uit Berlijn in een Arado Ar 96 trainer. Veldmaarschalk von Greim kreeg opdracht de Luftwaffe de Sovjet troepen te laten aanvallen die zojuist de Potsdamerplatz hadden bereikt, slechts een stadsblok verwijderd van de Führerbunker. In de nacht van 28 april meldde generaal Wenck aan Keitel dat zijn Twaalfde Leger langs het hele front was teruggedrongen en dat het niet langer mogelijk was voor zijn leger om Berlijn te ontzetten. Keitel gaf Wenck toestemming om de poging af te breken.
Hitler trouwde op 28-29 april na middernacht met Eva Braun in een kleine burgerlijke plechtigheid in de Führerbunker. Daarna nam hij secretaris Traudl Junge mee naar een andere kamer en dicteerde zijn laatste wil en testament. Hans Krebs, Wilhelm Burgdorf, Goebbels, en Bormann waren getuige en ondertekenden de documenten om ongeveer 04:00 uur. Hitler ging toen naar bed.
Laat in de avond van 29 april, nam Krebs per radio contact op met Jodl: “Verzoek om onmiddellijk verslag. Ten eerste over de verblijfplaats van Wenck’s speerpunten. Ten tweede van de geplande tijd voor de aanval. Ten derde over de locatie van het Negende Leger. Ten vierde over de precieze plaats waar het Negende Leger zal doorbreken. Ten vijfde over de verblijfplaats van generaal Rudolf Holste’s speerpunt.” In de vroege ochtend van 30 april antwoordde Jodl aan Krebs: “Ten eerste, Wenck’s speerpunt is vastgelopen ten zuiden van het Schwielowmeer. Ten tweede, het Twaalfde Leger is daarom niet in staat de aanval op Berlijn voort te zetten. Ten derde, het grootste deel van het Negende Leger is omsingeld. Ten vierde, Holste’s Korps in de verdediging.”
SS-Brigadeführer Wilhelm Mohnke, commandant van het centrale regeringsdistrict van Berlijn, informeerde Hitler in de ochtend van 30 april dat hij minder dan twee dagen stand zou kunnen houden. Later die ochtend informeerde Weidling Hitler dat de verdedigers waarschijnlijk die nacht hun munitie zouden uitputten en vroeg hem opnieuw om toestemming om uit te breken. Weidling kreeg uiteindelijk toestemming om ongeveer 13:00 uur. Hitler schoot zichzelf die middag dood in de Führerbunker, en Braun nam cyanide in. In overeenstemming met Hitlers instructies werden de lichamen verbrand in de tuin achter de Rijkskanselarij. Goebbels werd de nieuwe regeringsleider en kanselier van Duitsland (Reichskanzler) in overeenstemming met Hitler’s laatste wil en testament. Reichskanzler Goebbels en Bormann stuurden een radiobericht naar Dönitz om 03:15, om hem op de hoogte te stellen van Hitler’s dood, en Dönitz werd benoemd als de nieuwe President van Duitsland (Reichspräsident) in overeenstemming met Hitler’s laatste wensen.
Krebs sprak met Generaal Vasily Chuikov, commandant van het Sovjet 8e Garde Leger, om ongeveer 04:00 op 1 mei, en Chuikov eiste onvoorwaardelijke overgave van de overgebleven Duitse strijdkrachten. Krebs had niet de bevoegdheid om zich over te geven, dus keerde hij terug naar de bunker. In de late namiddag liet Goebbels zijn kinderen vergiftigen, en hij en zijn vrouw verlieten de bunker rond 20:30. Er zijn verschillende verslagen over wat er volgde. Volgens één verslag, schoot Goebbels zijn vrouw neer en daarna zichzelf. Een ander verhaal was dat ze elk op een cyanide ampul beten en direct daarna een coup de grâce kregen. Goebbels’ SS adjudant Günther Schwägermann getuigde in 1948 dat het echtpaar voor hem uit de trap opliep en naar de tuin van de Kanselarij liep. Hij wachtte in het trappenhuis en hoorde de schoten, liep toen de resterende trappen op en zag de levenloze lichamen van het echtpaar buiten. Hij volgde toen het bevel van Joseph Goebbels op en liet een SS-soldaat meerdere schoten afvuren op Goebbels’ lichaam, dat niet bewoog. De lichamen werden vervolgens overgoten met benzine en in brand gestoken, maar de resten werden slechts gedeeltelijk verbrand en niet begraven.
Weidling had de opdracht gegeven aan de overlevenden om uit te breken naar het noordwesten, en het plan ging rond 23:00 uur van start. De eerste groep uit de Rijkskanselarij werd geleid door Mohnke; zij probeerden tevergeefs door de Sovjet-ringen heen te breken en werden de volgende dag gevangen genomen. Mohnke werd ondervraagd door SMERSH, net als anderen die gevangen waren genomen uit de Führerbunker. De derde uitbraakpoging vanuit de Rijkskanselarij werd gedaan rond 01:00 op 2 mei, en Bormann slaagde erin de Spree over te steken. Arthur Axmann volgde dezelfde route en meldde dat hij Bormann’s lichaam op korte afstand van de Weidendammer brug had gezien.
Om 01:00 pikten de Sovjettroepen een radiobericht op van het LVI Panzer Corps met het verzoek om een staakt-het-vuren. Beneden in de Führerbunker pleegden generaal Krebs en generaal Burgdorf zelfmoord door een schot door het hoofd. De laatste verdedigers in de buurt van het bunkercomplex waren Franse SS-vrijwilligers van de 33ste Waffen Grenadier Divisie van de SS Charlemagne (1ste Frans), en zij bleven tot de vroege ochtend. De Sovjettroepen veroverden toen de Rijkskanselarij. Generaal Weidling gaf zich over met zijn staf om 6:00, en zijn ontmoeting met Chuikov eindigde om 8:23. Johannes Hentschel, de meester elektromechanicus van het bunkercomplex, bleef nadat alle anderen waren vertrokken of zelfmoord hadden gepleegd, omdat het veldhospitaal in de Rijkskanselarij boven stroom en water nodig had. Hij gaf zich over aan het Rode Leger toen ze het bunkercomplex binnenvielen om 09:00 op 2 mei. De lichamen van Goebbels’ zes kinderen werden op 3 mei ontdekt. Ze werden gevonden in hun bedden in de Vorbunker met de duidelijke sporen van cyanide op hun gezichten.