https://codepen.io/ljutaev/pen/YvJrKY
На гридах это конечно просто!
а вот на флексе без дополнительного дива сделать не могу. Наверное и не получиться)))
Грид не кроссбраузерный... лучше сделать последний элемент абсолютом а 2 flex или float или inline-block. все зависит от задачи. Мой совет абсолютом. Кстати ljutaev указал почти верное решение. :) только flex-direction не row a column если можно ограничить высоту... первые 2 друг под другом а 3тий в новой строке на 100% высоты. Опять же все зависит от задачи. Можно и без грид обойтись