附一：盟軍地面部隊指揮序列
遠徵軍最高參謀部正在舉行作戰會議
（一）戰略決策
早在1941年9月，史達林就向邱吉爾提出在歐洲開闢第二戰場對德國實施戰略夾擊的要求，但當時美國尚未參戰，英國根本無力組織這樣大規模的戰略登陸作戰。對於蘇聯的建議，英國的回應只是派出小部隊對歐洲大陸實施偷襲騷擾。
1942年6月，蘇美和蘇英發表聯合公報，達成在歐洲開闢第二戰場的充分諒解和共識，但英國在備忘錄中對承擔的義務作了一些保留。
1942年7月，英美倫敦會議，決定1942年秋在北非登陸，而把在歐洲開闢第二戰場推遲到1943年上半年。但此時蘇德戰場形勢非常嚴峻，德軍已進至史達林格勒，蘇聯強烈要求英美在歐洲發動登陸作戰，以牽制德軍減輕蘇軍壓力。英國只好倉促派出由6018人組成的突擊部隊在法國第厄普登陸，結果遭到慘敗，傷亡5810人，傷亡率高達96.5%。
1943年1月，英美卡薩布蘭卡會議，通過上半年在西西里島登陸的決定。把在歐洲大陸的登陸推遲到1943年8月。在這次會議上，英國借第厄普的失敗，以大規模兩棲登陸的複雜與危險必須謹慎從事為理由，堅持要求推遲對歐洲大陸的登陸。實際上英國一則想乘蘇德相爭坐收魚翁之利，二則想借美國的力量恢復大英帝國戰前在北非和南歐的傳統勢力。當然遭到美國的反對，作為妥協，英國同意成立英美特別計劃參謀部，負責制訂在歐洲的登陸計劃。由英國陸軍中將F·摩根擔任參謀長。摩根上任後立即組建「考薩克」（CEETHC）,「考薩克」就是同盟國歐洲遠徵軍最高參謀部(Confederateally Europe Expeditionary TiptopHedquartersCarmouchang)的英文縮寫，主要成員有副參謀長美國陸軍準將雷·巴克，陸、海、空軍及所有與登陸有關的各軍兵種代表，負責指揮對歐洲大陸偷襲騷擾作戰的英國聯合作戰司令部司令蒙巴頓海軍中將也是當然成員。
1943年5月，英美華盛頓會議，決定於1944年5月在歐洲大陸實施登陸，開闢第二戰場。「考薩克」立即開始制定登陸計劃，首先確定登陸地點，根據歷次登陸作戰的經驗教訓，登陸地點要具備以下三個條件：一要在從英國機場起飛的戰鬥機半徑內，二航渡距離要儘可能短，三附近要有大港口。那麼從荷蘭符利辛根到法國瑟堡長達480千米的海岸線上，以此條件衡量，有三處地區較為合適：康坦丁半島、加萊和諾曼第。再進一步比較，康坦丁半島地形狹窄，不便於展開大部隊，最先被否決。加萊和諾曼第各有利弊，加萊的優點是距英國最近，僅33千米，而且靠近德國本土；缺點是德軍在此防禦力量最強，守軍是精銳部隊，工事完備堅固，並且附近無大港口，也缺乏內陸交通線，不利於登陸後向縱深發展。諾曼第雖然距離英國較遠，但優點一是德軍防禦較弱，二是地形開闊，可同時展開30個師，三是距法國北部最大港口瑟堡僅80千米。幾經權衡比較，「考薩克」選擇了諾曼第，於1943年6月26日起制定具體計劃，以「霸王」為作戰方案的代號，以「海王」為相關海軍行動的代號。初步計劃以3個師在卡朗坦至卡昂之間32千米寬的三個灘頭登陸，即後來的「奧馬哈」、「金」和「朱諾」灘頭，同時空降2個旅。第二梯隊為8個師，將在兩周內佔領瑟堡。整個計劃中最大的難題是港口問題，也就是在佔領瑟堡前，如何解決部隊的後勤補給，要知道諾曼第海灘在五六月間，多為大風大浪的天氣，光靠登陸灘頭無法保證後勤供應——這似乎成為無法克服的困難。束手無策中，「考薩克」的海軍代表英國海軍少將約翰·休斯·哈萊特想起蒙巴頓在一次會議上的玩笑：既然沒有天然港口，就造一個人工港。於是建議製造配件裝配成人工港來解決問題。別無良策，他的設想獲得批准。7月15日，摩根將「霸王」計劃大綱呈交英美聯合參謀長委員會。
1943年8月，英美魁北克會議批准「霸王」計劃。
1943年11月，英美蘇德黑蘭會議確定於1944年5月發動「霸王」行動。
1943年12月，美國陸軍上將艾森豪被任命為歐洲同盟國遠徵軍最高司令,於1944年1月2日抵達倫敦就任。艾森豪閱讀了摩根計劃，認為突擊正面太窄，在最初攻擊中缺乏足夠的突擊力量，提出修改意見，把登陸正面擴大到80千米，第一梯隊由3個師增加到5個師，登陸灘頭也從3個增加到5個（新增「猶他」和「劍」灘頭），空降兵從2個旅增加到3個師，這一意見得到最高司令部三軍司令的支持。
1944年1月21日，艾森豪就在諾福克旅館召開了遠徵軍最高司令部首次會議，在會議上明確了登陸作戰的綱領，使這次會議成為二戰中最重要的軍事會議。
1944年2月，英美聯合參謀長委員會批准了「霸王」計劃大綱和修改後的作戰計劃，但是隨之對登陸艦艇的需求也增加了，為了確保擁有足夠的登陸艦艇，英美聯合參謀長委員會決定將登陸日期推遲到6月初，並且將原定同時在法國南部的登陸推遲到8月。
由於登陸日（代號D日）推遲到6月初，盟軍統帥部開始確定具體的日期和時刻，這是一個複雜的協同問題，各軍兵種根據自己的需要提出不同要求，陸軍要求在高潮上陸，以減少部隊暴露在海灘上的時間；海軍要求在低潮時上陸，以便儘量減少登陸艇遭到障礙物的破壞；空軍要求有月光，便於空降部隊識別地面目標，最後經認真考慮，科學擬定符合各軍種的方案，在高潮與低潮間登陸，由於五個灘頭的潮汐不盡相同，所以規定五個不同的登陸時刻（代號H時），D日則安排在滿月的日子，空降時間為凌晨一時，符合上述條件的登陸日期，在1944年6月中只有兩組連續三天的日子，6月5日至7日，6月18日至20日，最後選用第一組的第一天，即6月5日。
戰役目的是橫渡英吉利海峽，在法國北部奪取一個戰略性登陸場，為開闢歐洲第二戰場最終擊敗德國創造條件。戰役企圖是在諾曼第登陸，奪取登陸場，在登陸的第12天，把登陸場擴展到寬100千米，縱深100千米。計劃首先在登陸場右翼空降2個美國傘兵師，切斷德軍從瑟堡出發的增援，並協同登陸部隊奪取「猶他」灘頭；在左翼空降1個英國傘兵師，奪取康恩運河的渡河點。然後首批登陸部隊8個加強營在5個灘頭登陸，建立登陸場，在鞏固和擴大登陸場後，後續部隊上岸，右翼先攻佔瑟堡，左翼向康恩河至聖羅一線發展，掩護右翼部隊的攻擊；第二階段攻佔岡城、貝葉、伊濟尼、卡朗坦，第三階段攻佔布勒塔尼，向塞納河推進，直取巴黎。
（二）作戰序列
同盟國方面：
盟軍最高司令一職原擬由經驗豐富的英軍將領來擔任，但邱吉爾知道登陸後美軍人數會大大超過英軍，所以主動提議由美軍將領來擔任。羅斯福總統原打算讓陸軍參謀長馬歇爾出任，後來考慮到更需要馬歇爾在華盛頓統籌協調，就由馬歇爾推薦時任盟軍地中海戰區司令的艾森豪出任。最高司令部的其他成員有：副司令英國空軍元帥特德，參謀長美國陸軍中將史密斯，副參謀長英國陸軍中將摩根，陸軍司令英國陸軍上將蒙哥馬利，海軍司令英國海軍上將拉姆齊，空軍司令英國空軍上將馬洛裡。
陸軍有4個集團軍：英國第2集團軍，司令為英國陸軍中將鄧普賽，轄5個軍13個師，在左翼的「金」和「劍」灘頭登陸。加拿大第1集團軍，司令為英國陸軍中將鄧肯·格雷尼姆，轄1個軍3個師，在「朱諾」灘頭登陸。以上兩個集團軍作為左翼向卡昂進攻。美國第1集團軍，司令為美國陸軍中將布萊德利，轄5個軍14個師，在「奧馬哈」和「猶他」灘頭登陸，作為右翼向聖洛、卡朗坦進攻，這是主攻方向。該三個集團軍組成第21集團軍群，由英國陸軍上將蒙哥馬利任司令。這是登陸第一梯隊部隊。美國第3集團軍由美國陸軍中將巴頓任司令，轄4個軍9個師，直屬最高司令部指揮，作為第二梯隊，將從美第1集團軍開闢的道路投入戰鬥，衝出科湯坦半島，穿越布列塔尼半島，迂迴包抄在卡昂與英軍激戰的德軍，徹底粉碎德軍的抵抗，乘勝佔領法國和比利時。
陸軍總共將投入86個師，其中裝甲部隊有美軍第2、第3、第4、第5、第6和第7裝甲師、英軍禁衛裝甲師、第7、第11、第79裝甲師、第4、第9、第27裝甲旅、法軍第2裝甲師、波蘭第1裝甲師、加拿大第4裝甲師、第2裝甲旅。使用的坦克型號有美制M4A1、M5A1、M3A3坦克，英制邱吉爾、克倫威爾坦克和DD水陸兩棲坦克和M10M36坦克殲擊車、邱吉爾架橋坦克、蟹式掃雷坦克等。
海軍編為兩個特混艦隊：
西部特混艦隊，主要由美國軍艦組成，共3艘戰列艦，10艘巡洋艦，30艘驅逐艦，280艘其他軍艦，1700多艘登陸艦艇，司令為美國海軍少將柯克，在貝爾法斯特集結，由美國戰術空軍第9航空隊提供空中掩護。下轄3個編隊：U編隊負責運送美軍第4步兵師在「猶他」灘頭登陸，O編隊負責運送美軍第1步兵師在「奧馬哈」灘頭登陸，B編隊負責運送美軍第29步兵師在「奧馬哈」灘頭登陸。
東部特混艦隊，主要由英國軍艦組成，共3艘戰列艦，13艘巡洋艦，30艘驅逐艦，302艘其他軍艦，2426艘登陸艦艇，司令為英國海軍少將維安，在格裡諾克集結，由英國戰術空軍第2航空隊提供空中掩護。下轄4個編隊：G編隊負責運送英國第50步兵師在「金」灘頭登陸，J編隊負責運送加拿大第3步兵師在「朱諾」灘頭登陸，S編隊負責運送英國第3步兵師在「劍」灘頭登陸，L編隊負責運送第二梯隊英國第7裝甲師在「金」灘頭登陸。
海軍還以7艘戰列艦，2艘淺水炮艦，24艘巡洋艦，74艘驅逐艦組成五個艦炮火力支援大隊，為五個灘頭提供艦炮火力支援。
空軍除了布萊雷喬中將指揮的美國第2航空隊和康寧漢中將指揮的英國第9航空隊，艾森豪還以辭職相要挾，從英美聯合參謀長委員會手中獲得了由英國空軍上將哈裡斯任司令的英國戰略轟炸機部隊和由美國空軍少將杜利特爾任司令的美國駐英戰略空軍第8航空隊的指揮權，這樣最高司令部的空軍兵力就有四個航空隊。
空降部隊為美國第82、101空降師和英國第6空降師。這是盟軍在歐洲所能集結的最大空降兵力。
為實施這一大規模的戰役，盟軍共集結了多達288萬人的部隊。陸軍共36個師，其中23個步兵師，10個裝甲師，3個傘兵師，約153萬人。海軍投入作戰的軍艦約5300艘，其中戰鬥艦隻包括13艘戰列艦，47艘巡洋艦，134艘驅逐艦在內約1200艘，登陸艦艇4126艘，還有5000餘艘運輸船。空軍作戰飛機13700架，其中轟炸機5800架，戰鬥機4900架，運輸機滑翔機3000架。
德國方面：
德國為抗擊盟軍的登陸，早在1941年12月起就開始構築沿海永久性防禦工事。
1942年7月20日，希特勒下令從挪威北部至西班牙海岸構築由1.5萬個堅固支撐點組成的防線，也就是所謂的「大西洋壁壘」，希特勒要求在1943年5月1日之前完成，實際上直到1944年5月，除加萊地區外，在960千米廣闊海岸線上，只修築了少數相距遙遠的零星支撐點，在塞納河以東地區完成了68%，塞納河以西地區僅完成了18%。海岸炮兵方面，德軍部署在法國西部沿海地區的大口徑火炮主要有：格裡角地區有4門280毫米和3門381毫米岸炮、維梅納地區有3門305毫米岸炮、桑卡特西部地區有3門406毫米岸炮。而由於盟軍情報機關的卓越努力，使德軍最高統帥部認為挪威將是盟軍優先奪取的地區，反而投入大量人力物力，在挪威沿海修建了350座可部署88毫米到381毫米火炮的炮臺。
此外，德國還有一項優先建設的工程是海峽群島設防工程，至1944年共建成11座配備38門210毫米至305毫米火炮的炮臺，這一工程在戰略上毫無意義，只是浪費了大量寶貴的人力物力。
因此被德國宣傳部門大肆渲染的「大西洋壁壘」，實際只是徒有虛名而已。倒是隆美爾元帥就任B集團軍群司令後，非常重視對沿海地區的防禦建設，親自率領特派代表團實地視察了從丹麥、荷蘭、法國的沿海防禦情況，並特別要求前沿防禦要前推至海中，從高潮線開始，在深海中布設水雷，在淺海中設置障礙物，這些斜插入海的木樁被盟軍稱為「隆美爾蘆筍」，海灘上則是鋸齒狀的混凝土角錐、坦克陷阱，其間還布設大量地雷，在能俯視海灘的制高點構築隱蔽火力點，海灘後面的開闊地區，則布設了大量防機降的木樁，布置這些爆炸物和障礙物，工程浩大，直到盟軍發起登陸時，僅僅完成了一部分，即使這樣也給盟軍登陸造成了不小損失。
1944年5月，德軍在東線蘇聯戰場有179個師又5個旅，約佔德軍總兵力的65%。在西線的法國、比利時、荷蘭，只有歸西線總司令陸軍元帥龍德施泰德指揮的58個師，其中33個海防師，15個步兵師，8個裝甲師，2個傘兵師。即使再加上由希特勒親自指揮的戰略預備隊2個裝甲師，總共才60個師，約76萬人。西線司令部所屬的58個師，編為兩個集團軍群，共四個集團軍。B集團軍群由陸軍元帥隆美爾指揮，駐守法國北部，共39個師是西線德軍的主力。下轄第15集團軍，司令是薩爾穆特上將，駐加萊，擁有包括14個海防師，4個步兵師，5個裝甲師在內共23個師；第7集團軍，司令是多爾曼上將，駐布列塔尼半島，擁有包括8個海防師，5個步兵師，1個裝甲師在內共14個師。G集團軍群，由布拉斯科維茲上將指揮，駐守法國盧瓦河以西地區，共有19個師。下轄第1集團軍，司令為謝瓦萊裡中將，駐比利時，共10個師；第19集團軍，司令為松德施泰因中將，駐法國南部，共9個師。
西線德軍裝甲部隊總共有10個裝甲師和3個重型坦克營，其中6個裝甲師是由希特勒親自指揮的，而且德軍統帥部認為坦克不適宜於在海灘使用，所以部署在海灘附近地區的裝甲部隊僅有駐卡昂的第21裝甲師，只有127輛IV型坦克和40輛III型自行坦克突擊炮。
海軍兵力為驅逐艦5艘，潛艇49艘，遠洋掃雷艦6艘，巡邏艦116艘，掃雷艇309艘，魚雷艇34艘，炮艇42艘，總共才561艘中小軍艦，實力非常弱小。
空軍為第3航空隊，作戰飛機約450架，其中戰鬥機160架。與盟軍作戰飛機數目相比，處於1：30的絕對劣勢。
在諾曼第地區守軍為第7集團軍所屬的6個師又3個團，其中3個海防師，戰鬥力較弱；2個步兵師，1個裝甲師，戰鬥力稍強；3個團是2個獨立步兵團和1個傘兵團，總兵力約9萬人。防禦工事也比較薄弱，只構築了若干鋼筋混凝土的獨立支撐點，大部分工事都是野戰工事，縱深也只設置了少量防空降障礙物。1944年3月德軍部署在法國的裝甲部隊只有一個滿員的裝甲師，即第21裝甲師。希特勒1944年4月判斷諾曼第將是盟軍的登陸地點，要求加派兵力，隆美爾根據這一指示，將原駐聖洛的第352步兵師調到諾曼第，正是這個新調來的精銳師給在「奧馬哈」灘頭的美軍帶來滅頂之災。
德軍不僅兵力薄弱，而且高層將領之間對於抗登陸的方針也一直存在分歧。西線總司令龍德施泰德元帥主張將主力部署在縱深，採取反擊戰術來抗擊登陸；B集團軍群司令隆美爾元帥則主張將主力部署在灘頭，依託海灘工事殲敵於灘頭。兩人爭執不下，互不相讓，最後只好採取折衷方法，一部分部隊部署於灘頭，一部分部隊部署於縱深，這種兵力部署無論在灘頭還是在縱深，都無法形成優勢兵力，既無力在灘頭阻止盟軍的登陸，也無力組織反擊。為日後的失敗埋下伏筆。更嚴重的是由於兩人對裝甲部隊的使用也存在分歧，希特勒一怒之下將原歸隆美爾指揮的西線機動兵力4個精銳裝甲師改由最高統帥部指揮，這一決定實際上剝奪了西線將領對裝甲部隊的指揮，使隆美爾失去了最令盟軍心驚膽戰的反擊力量。
（三）戰前準備
1943年以後盟軍在大西洋上已經取得了反潛護航的全面勝利，保證了由美國本土運往英國的大批物資、人員安全地橫渡大西洋。英國幾乎成了一個大兵營，駐有來自十一個國家的近三百萬部隊，每個機場都停滿了飛機，每個港口都擠滿了艦船。據不完全統計，從1942年1月至1944年5月，由美國運到英國的各種物資達五百三十餘萬噸。
在所有物資中，最重要的就是登陸艇，為了保證足夠數量的登陸艇，盟軍不僅將登陸時間推遲了一個月，還將原計劃同時發起的在法國南部的登陸推遲到8月。美軍陸軍總參謀長馬歇爾不顧海軍的強烈反對，從太平洋戰場調來一批登陸艇，這才湊夠足夠的登陸艇。
為填補艦炮火力與部隊上陸之間的火力空白，盟軍創造性地將大炮、多管火箭炮裝上登陸艇，改裝成火力支援艇，伴隨登陸艇一起衝擊，提供不間斷的火力支援。
為了快速突破德軍的雷區和防禦陣地，英軍的坦克專家陸軍少將霍巴特提議研製特種坦克，組建特種裝甲部隊，在工兵登陸之前上陸，壓制德軍火力，清除雷區，破壞障礙，充當開路先鋒。1943年3月英國總參謀長艾倫·布魯克陸軍上將批准他的提議，並責成他具體承辦。霍巴特經數月努力，研製成功兩棲坦克、鋪路用的「轉筒」坦克、掃雷坦克、噴火坦克、架橋坦克、工兵突擊車等多種特種坦克，並訓練出一批特種坦克駕駛員，英軍在此基礎上組建了第79裝甲師，任命霍巴特為師長。該師在類似諾曼第地形的英國諾福克海灘進行了演習，效果顯著。英軍邀請美軍觀看演習，但美軍第1集團軍司令布萊德利沒有認識到這些特種坦克的重要作用，沒有選購特種坦克。結果在同樣堅固的德軍工事面前，英軍順利登陸，美軍則死傷慘重，為此布萊德利在戰後遭到了很多人的指責。
在所有的準備工作中，最大的工程就是人工港了。由英國海軍少將坦南特負責。共造兩個人工港，代號分別為桑樹A和桑樹B。首先建造146個空心混凝土沉箱，每個沉箱長61米，根據沉沒處的海水深度有八種不同尺寸，最小排水量1772噸，最大排水量6044噸。沉箱裡設有艦員艙室，還有2門高射炮。有可供上浮的浮箱，有使其下沉的通海閥，打開後在十多分鐘內就可沉到指定位置。沉箱無法自航，將由拖船拖過海峽，沉在離岸一海裡的5.5米等深線上，組成約9000米長的防波堤。建造這些沉箱共需60萬噸混凝土和3100噸鋼材，而建造時間只有半年，幾乎超過了經歷四年戰爭後的英國工業能力，但英國竭盡全力來完成這一工程，先後有500名軍官，1000名士兵，20000多工人和許多造船單位參與建造。在146個沉箱中，有57個是在僅有的八個幹船塢裡建造，有41個是在浮船塢和船臺上建造，餘下的41個無處建造，而且時間急迫，坦南特情急之下在泰晤士河附近先挖出12個深坑，再在坑裡建造沉箱的基礎部分，然後在坑中注水，在漂浮狀態下造完其他部分。其次建造23個直碼頭，以供登陸艦上的車輛直接駛上海灘。直碼頭由61米長，17米寬，18.4米高的排水量5000噸的鋼箱連接而成，固定在打到海底的樁子上，可隨波起伏。最後考慮到五六月間英吉利海峽風大浪急，決定在混凝土沉箱防波堤外沉下3艘舊軍艦和56艘舊商船，並在沉船外側約半海裡處系留若干個長61米的十字形鋼製構件，成兩列用錨固定在18米等深線，組成約7000米長的防浪堤。這樣由沉箱、直碼頭、沉船、十字鋼構件組成的人工港，面積約五平方千米，是較完整的防浪水域，可同時停泊7艘吃水10米的大型艦船、20艘近海運輸船、400艘拖船和1000艘小艇，預計日貨物吞吐量1.2萬噸。建成人工港的各個部件後，還需要把這些多達400個總重約150萬噸部件從建造廠地運到英格蘭南部裝配，最後由拖船拖過海峽。整個工程終於在1944年6月初完成，實際上個完整的海港，其規模相當於英國的多佛爾港，通過這一人工港，盟軍可以在沒有攻佔大港口前卸載部隊使用所有物資。
除了人工港外，盟軍還有一項創舉——海底輸油管。這是考慮到登陸後會有大量的機械化部隊參戰，對燃油的需求極大，為保障燃油供應，盟軍專門成立負責海底輸油管的機構，也由坦南特領導。共鋪設了四條直徑分別為15毫米和25毫米的軟鋼管，從英國岸上先鋪到海中的系泊設施上，再到登陸灘頭。每小時可從英國向灘頭輸送600噸燃油，能基本滿足要求。
盟軍的戰前準備認真細緻已到了令人難以置信的程度，例如考慮到首批空降部隊是由好幾個國家的士兵組成，又在夜間，服裝各異，裝備不同，語言不通，為解決敵我識別的難題，給空降部隊的官兵每人配發一隻價值僅幾美分的「蟋蟀」玩具，這種玩具只有打火機大小，用手一捏，就會發出「卡巴」的響聲。盟軍規定的識別方法是一聲「卡巴」作為詢問，兩聲「卡巴」作為回答。幾美分的小玩具解決了大問題。
儘管盟軍的技術裝備優於德軍，但在數百萬登陸部隊中只有極少數人參加過北非和西西里等地的戰鬥，絕大多數都沒有實戰經驗，要和久經戰陣的德軍交手，戰前訓練就顯得特別重要。1943年9月，美軍中校保爾·湯普森在英國德文郡北部建立了一個訓練基地，選擇與美軍登陸灘頭地形相似的海灘，按照偵察到的德軍防禦工事設置雷區、反坦克壕、碉堡、鐵絲網、障礙物等，再設想出各種戰時可能發生的情況，組織部隊反覆訓練。——戰後許多美軍士兵都高度評價了湯普森的訓練，認為正是他所設計的訓練，才使他們在複雜的戰場上應變自如。同時，英軍也在英格蘭東部的偏僻海灘對參戰部隊進行近似實戰的訓練。如此高強度的實戰訓練對裝備肯定會有損壞，盟軍後勤修理人員晝夜搶修，才保障了在登陸前夕美軍和英軍的登陸艇完好率分別高達97.6%和99.3%。
1944年5月3日至5月8日，盟軍組織了最後一次大規模聯合演習，由盟軍海軍司令英國海軍上將拉姆齊任總指揮。演習就在美軍的訓練基地，除了沒有進行橫渡海峽外，其他環節都與實戰相同。演習非常成功，演習結束後軍官在嚴格保密的措施下向士兵介紹作戰情況，先說明本單位的任務和登陸位置，再結合登陸灘頭的照片及沙盤模型，講解具體任務，地雷如何清除，德軍火力點如何解決，佔領哪個地方，一切都一清二楚。通過這樣的介紹，士兵們完全明白自己在戰鬥中的任務，並通過訓練掌握應付的方法，使他們對登陸戰鬥充滿信心，既不陌生，也無恐懼。
盟軍對空降兵的訓練更為重視，因為在西西里登陸時，盟軍空降兵的作戰遭到很大失利，這使得盟軍高層將領對空降作戰意見不一，有的主張在敵縱深實施空降牽制德軍預備隊；有的主張在海灘淺近後方分散降落，實施大範圍襲擾；還有的如盟軍空軍司令馬洛裡上將認為空降作戰將會遭到嚴重傷亡乾脆主張取消空降。艾森豪認為諾曼第海灘後面是一片沼澤，只有幾條通路可供通行，如果不能及時控制這些通路登陸部隊將會被困在海灘上，而且德軍的裝甲部隊就部署在淺近縱深，如果不能佔領關鍵要地進行阻擊，登陸部隊就有被趕下海的危險。這兩項至關重要的任務又必須在登陸的同時完成，只有空降兵能做到。所以艾森豪力排眾議決定使用盟軍在歐洲全部的空降兵力——3個空降師搶佔關鍵地區，以配合海上登陸，即便付出巨大代價也是必須的。正因為如此，他對這支擔負艱巨而又重要任務的空降兵部隊臨戰訓練十分關注，採取特殊的訓練方法：首先按照計劃空降地區的地貌，造出一定比例的立體模型，模擬飛機從上空飛過的實景拍成影片，在訓練中給空降兵先看黑白影片，熟悉後再加上藍色濾光鏡，模擬成月光下的情景，讓空降兵熟悉了解空降地區，要求每個空降兵利用地圖和沙盤模型明確自己的任務，還要了解友鄰的使命；其次強化對飛機的識別和奪取敵陣地的針對性訓練；最後進行實戰演習，檢驗作戰方案，加強與登陸部隊的協同演練。為保證空降部隊有足夠的裝備阻止德軍的裝甲部隊，還給空降部隊加強了反坦克手雷、地雷和火箭筒的配備。
考慮到第一批登陸部隊就達17.6萬人，分別從空中和海上投入作戰，不僅對部隊進行登陸戰例行的上船、航渡、換乘、突擊上陸等單項訓練，還特別加強了海、陸、空三軍的協同作戰，以避免在西西里登陸時自相殘殺的誤傷事件重演。
戰前偵察，盟軍早在1943年6月就開始了。由於法國抵抗組織和盟軍特工人員都無法進入登陸海灘，也就得不到相關的情報，所以空中偵察就成為最重要的情報來源。僅從1944年4月1日到6月6日，盟軍就出動飛機多達4.5萬架次對法國北部進行了廣泛的空中照相偵察，獲得了比較全面系統的情報。除了飛機外，盟軍還動用袖珍潛艇和魚雷艇於夜間前往登陸地區，全面搜集水文、地質、氣象、植被及德軍部署等情報。為了迷惑德軍，盟軍同時也對加萊地區進行了空中偵察和袖珍潛艇海灘偵察，其中1944年5月17日在加萊海灘進行偵察的小組被德軍俘虜，更進一步強化了加萊是登陸地區的假象。
儘管盟軍通過多種手段的偵察取得了很多情報，但由於種種原因，仍無法獲得一些重要情報，給以後的作戰帶來一定影響。
盟軍還進行了大規模的心理戰，除了利用BBC的廣播，瓦解德軍士氣，鼓舞被佔領土的人民，尤其是從1944年4月25日起定期向德軍空投報導最新軍事新聞和德國國內新聞的《部隊要聞》，進一步動搖德軍的軍心。
氣象是登陸作戰能否順利實施的重要保證之一，為此1944年5月初盟軍最高司令部任命英國空軍上校氣象學教授斯塔格為首席氣象顧問，負責領導一個氣象組每周兩次向最高司令部報告氣象情況，5月20日起改為每天兩次匯報氣象情況。5月29日到6月2日斯塔格都報告在預定登陸日6月5日會有暴風雨，這些報告令最高司令部的所有成員憂心忡忡。6月3日航程最遠的U編隊按計劃開始登船出發，氣象預報是6月5日會有強風，艾森豪決定將登陸推遲二十四小時，召回了已出發的U編隊。6月4日，英吉利海峽狂風暴雨，晚上21：30分，氣象組的科學家經仔細分析認為在6月5日過後會有一段持續約十二小時的好天氣，隨後又是狂風暴雨的惡劣天氣。這時候身為統帥的艾森豪面臨著艱難的抉擇：是否在6月6日登陸？如果發起登陸，第一梯隊登陸後後續部隊可能會因天氣惡劣而無法登陸，那麼上岸的部隊將會陷入孤立無援的境地；如果取消登陸，那麼只有等到兩星期後的6月18日才有合適的潮汐和月光，這樣一來會使士氣下降，部隊組織混亂，更重要的是秘密將無法保守。那是無法想像的！艾森豪思考一番後下令航程最遠的U編隊先出發，最終命令將在6月5日凌晨下達，到時候U編隊再根據這一命令返航或繼續前進。6月5日凌晨，斯塔格再次肯定6月6日將有短暫的好天氣，艾森豪徵求司令部其他成員的意見，大家一致認為要在6月6日登陸。艾森豪沉思片刻，有人回憶說是兩分鐘，也有人回憶說是四分鐘，最後他堅定地下令於6月6日發起登陸。——正是準確的氣象保障才幫助統帥作出了艱難的抉擇。
充足的物資供應，逼真的實戰演練，廣泛的戰前偵察，準確的氣象保障，才使得諾曼第的勝利有了切實保證和堅實基礎。
（四）戰略欺騙
諾曼第登陸是一場戰略性的大陸兩棲登陸戰，完全不同於在太平洋上的美日之間的島嶼登陸戰，只要登上灘頭就意味著勝利。由於大陸縱深比較大，即使登上灘頭，防守一方也可以從其他地方調來後備部隊，組織反擊，將登陸一方趕下海。在義大利的薩勒諾和安齊奧，德軍就是憑藉著快速的反應，迅捷的機動，堅決的反擊，將登陸的盟軍壓制在狹小的登陸灘頭，若非盟軍強大的海空支援，就連彈丸之地的灘頭都守不住。而在法國的德軍無論反應力、戰鬥力都勝過在義大利的德軍，加上法國的鐵路、公路交通都比義大利發達，盟軍當然很清楚將會遭到怎樣的抵抗。所以諾曼第登陸成敗的關鍵就在於登陸的最初兩周裡，頂住德軍的反擊，建立起統一鞏固的登陸場。但是盟軍在佔領大港口之前，單憑登陸灘頭的人工港，只能運送12至15個師，其中裝甲師1至2個，並保障這些部隊的糧、油、彈的補給。反觀德軍，雖然在諾曼第只布署了6個師，但在三天裡就可以從各地調來25至30個師，其中裝甲師7至8個投入反擊。這樣大的兵力對比劣勢，盟軍幾乎沒有取勝的可能。換句話說，只有阻止德軍的增援到達諾曼第，才有取勝的可能。為達到阻止德軍增援這一目的，盟軍採取了雙管齊下的辦法，一方面利用強大的空軍全面轟炸法國西北部的鐵路、公路目標，封鎖通往諾曼第的交通，使德軍增援不能到達。另一方面則是展開戰略欺騙和偽裝，使德軍統帥部相信，在諾曼第登陸之後，還會有另一場更大的登陸，所以不把援軍調往諾曼第。——這場戰略欺騙，就是諾曼第登陸中最隱密的部分，直到五十年後解密的檔案中也只公開了其中一部分，還有一部分，後人只能去作一些推測和想像。
1943年12月，由盟軍最高司令部副參謀長摩根中將提議，制訂相關的欺騙和保密措施，以確保登陸的成功。這項計劃代號為「傑伊」，該計劃的參與機構包括：英國軍事情報局、特別行動局、反情報局、雙十字委員會、政治戰執行處、美國戰略情報局（即中央情報局的前身）、聯邦調查局，以及盟軍陸、海、空三軍情報部。核心部門是英國倫敦監督處，該處辦公地址在邱吉爾戰時內閣所在地大喬治街2號，主要負責制訂和實施戰略性的欺騙、偵察行動，並協調英國與盟國情報機關共同組織重大的行動。現在則成為諾曼第登陸中戰略欺騙的組織機構。該處的格言是機智、狡猾和精緻，徽章是半人半羊的農牧神薩圖恩的雕像，薩圖恩是古羅馬神話中專門興風作浪的小精靈。現任處長是英國陸軍中校約翰·比萬，他的綽號是詐騙總管。雖然他職務和軍銜不高，卻擁有很大權限，甚至有時邱吉爾、羅斯福都要遵照他的要求安排活動或發表聲明。
這場戰略欺騙，範圍之大，構思之妙，難度之高，都令人難以想像。
1944年1月，「傑伊」計劃改稱「衛士」計劃。其目的主要有兩個：一是通過各種途徑，誘使德軍分散在歐洲各地，從而使德軍在法國，尤其是諾曼第地區的守軍降低到最低限度。二是要使德軍統帥部相信，諾曼第登陸只是一場佯攻，目的就是誘使德軍過早投入後備部隊，從而為下一次更大規模的主攻創造條件。後一個目的就是「衛士」計劃的核心內容，而且這個內容不能直接落入德軍之手，而是要虛虛實實，真真假假，顛來倒去，以間接方式，讓德軍費了好大的氣力才獲得那麼一星半點，然後再根據這麼點線索，去分析、推理、歸納，得出符合盟軍希望的錯誤結論。盟軍最高司令艾森豪聽取了比萬的計劃後，寫下「我喜歡這一切」的批示，並派最高司令部的欺騙專家「特殊手段委員會」主任美國陸軍上校懷爾德全力協助比萬。
為了達到「衛士」計劃的第一個目的，即分散德軍的目的，比萬在南歐實施了「齊柏林」計劃：1944年初，蘇軍已逼近羅馬尼亞和匈牙利，羅、匈都預感到德國敗局已定，於是派出密使與英、美接觸，秘密商討投降事宜。但是英國的廣播、報紙卻在有意無意中透露了雙方的秘密。德國不能容忍在南歐出現叛徒，於是決定出兵佔領匈牙利。但當時德軍在東線蘇聯戰場上，戰況非常緊張根本無法抽出部隊；在南翼義大利的安齊奧海灘激戰正酣，也無兵可抽。最後只好從法國抽出3個裝甲師和1個步兵師，於1944年3月19日佔領匈牙利全境，把匈牙利首相卡利關入了集中營。羅馬尼亞被嚇住了，中止了同英美的秘密接觸。這樣，德國雖然控制住了南歐的局勢，卻在法國失去了4個師的精銳部隊。
在北歐，比萬組織了「北方堅忍」計劃。1944年1月，比萬訪問蘇聯，與蘇聯情報機關聯手製造進攻挪威、瑞典的假象。英國在蘇格蘭愛丁堡建立了第4集團軍司令部，由麥克勞德將軍任司令官，但他手下實際只有二十多名軍官和五百多報務員，主要負責同蘇軍類似的虛假司令部溝通了無線電聯繫，並偽裝這個集團軍內部集團軍、軍、師、團各級無線電通訊。新聞界也積極配合，有的刊登第4集團軍足球比賽的報導，有的還進行了第4集團軍所屬第7軍「隨軍一日」的專題報導。德軍憑藉其出色的無線電偵聽和定位技術，很快測出了這個假集團軍司令部的位置，還派出飛機進行轟炸。英軍還對駐蘇格蘭的部隊下發極地地區發動機保養手冊，補充滑雪板等嚴寒地區裝備，進行滑雪訓練。大有將要在北歐作戰的模樣。而且英國的BBC廣播電臺對挪威、瑞典的廣播中要求兩國的百姓進行防空準備，並儘量多儲備食物、燃料、藥品等必需品。這些措施，使德軍在挪威和瑞典部署了13個師，其中1個裝甲師，以應付盟軍的進攻。這13個師直到戰爭結束都沒離開挪威和瑞典。
在東線蘇德戰場，蘇軍更是積極配合，在1944年6月之前，不發動新的進攻，只是把部隊頻繁調動，使得德軍無法判明蘇軍的企圖，不敢輕易抽出兵力。而在諾曼第登陸後，蘇軍一連發動卡累利阿、白俄羅斯、西烏克蘭三次大規模進攻戰役，牢牢吸引住東線德軍。
「衛士」計劃的第二個目的也就是最關鍵的目的，就是要使德軍相信諾曼第登陸只不過是一場為了過早消耗其後備部隊的佯攻。可是稍有軍事常識的人只要發現在諾曼第登陸的第一梯隊有8個師的規模時，就足以肯定這是主攻。而比萬就是要在不可能中創造出奇蹟來，即使不能使德軍相信的話，也至少要擾亂德軍的判斷，儘量拖延德軍作出正確結論的時間。為此，比萬設計了多達幾十項的附屬計劃。
其中最重要的就是「水銀計劃」：在英格蘭東南部地區，虛構了番號為美國第一集團軍群的部隊。首先成立了專門組織，負責草擬這一假集團軍群部隊之間的來往電文，其內容從戰略戰術討論研究到請求供應香菸、戰地口糧直到衛生紙，無所不有。由美軍第310通信營和英軍皇家通信團的一個營共三百多報務員偽裝成集團軍、軍、師、團、營之間無線電通訊，嚴格按照同級別單位的日常通訊量進行聯絡，美軍通信營分為十七個小組，每組配備5部電臺和3部密碼機。為了使無線呼叫更為真實，美軍還特意從擅長模擬美國各州口音的布羅韋德劇團演員中招募了一些人，在無線呼叫中進行對話。此外還在多佛爾設立假司令部，使用大功率電臺與各下屬部隊聯繫，甚至真正的登陸部隊第21集團軍群司令部的部分命令也先通過電話傳遞到多佛爾的假司令部，再由假司令部的電臺發送出去。——德軍的無線電偵聽、定位部隊測出了盟軍的這些無線電通訊，從而判斷出盟軍登陸的主攻方向是加萊，因為盟軍司令部就在加萊的對面多佛爾。其次在英格蘭東南部地區，修建了軍營、倉庫、公路、輸油管線，並由好萊塢的道具師設置假的物資囤積處、假機場、假飛機、假坦克、，假大炮，還逼真地在河面上製造出軍艦航行的油跡、坦克在公路上留下的履帶印。其中由英國皇家設計院的著名教授設計的多佛爾假輸油碼頭，更是堪稱一絕，這個假輸油碼頭佔地達7.8平方千米，「輸油管道」、「儲油罐」、「發電站」、「停車場」一應俱全，甚至連消防隊都有，都是由腳手架、纖維板和舊水泥管建起的，所有這些設施都有衛兵站崗，白天鼓風機揚起漫天塵土，夜間燃起大火煙霧瀰漫，一副正在緊張施工的景象。還有艾森豪不時前來視察，多佛爾市市長為工程發表講話，讓德軍深信不疑。再將部分在登陸初期沒有作戰任務的部隊調到這裡，駐紮操練。就這樣真真假假，虛虛實實，再讓歷盡辛苦突破盟軍空中防線的德軍偵察機偵察照相，造成了盟軍在英格蘭東南集結了約40個師組成的第一集團軍群的假象。至於登陸地面部隊的司令人選，眾所周知能擔當此任的盟軍將領，不是美軍中將巴頓就是英軍中將蒙哥馬利。比萬將計就計讓巴頓來擔任第一集團軍群的司令，1944年1月26日，巴頓到達英格蘭東南地區，視察部隊，會見當地官員，拜訪各界名流。新聞界不斷報導他的行蹤。1944年4月，巴頓在一個俱樂部開幕式上講話：「戰爭結束後，英國、美國和蘇聯要統治世界……」可在報端發表時，卻少了蘇聯，由此引發了一場外交風波。令人費解的是當時正是登陸前夕，英國的新聞檢查異常嚴格，不可能出現這樣的疏漏，發表影響盟國團結的講話。唯一的解釋就是這是一個精心策劃的騙局，只是為了強化巴頓在英格蘭東南部出現的印象，從而使德軍想到作為登陸部隊指揮官的巴頓在英格蘭東南部頻頻出現，自然意味著登陸將在加萊。而真正的登陸部隊陸軍司令蒙哥馬利則在樸斯茅斯的司令部潛心策劃和研究作戰方案，比萬還挑選了相貌酷似蒙哥馬利的陸軍中尉詹姆斯，在蒙哥馬利身邊生活數月，詳細了解蒙哥馬利在衣食住行各方面的好惡、習慣等生活細節，然後裝扮成蒙哥馬利出訪直布羅陀、開羅，造成蒙哥馬利不在英國的假象。這就使德軍推斷出，此時蒙哥馬利不在英國自然不會是登陸的指揮官。「水銀計劃」通過在無線電通訊、營區、部隊、指揮官等幾方面的欺騙和偽裝，使德軍統帥部了解到在英格蘭東南部，盟軍集結了約40個師組成由巴頓任司令的第一集團軍群，那麼登陸的主攻方向必然是加萊。
「微光計劃」：盟國空軍實施的電子幹擾和電子欺騙。根據最高司令部的特別指令，首先猛烈轟炸了德軍於1943年8月在荷蘭海牙設立的大型無線電偵聽破譯基地，將其徹底摧毀，消除了對盟軍無線電通訊的威脅。其次在對德軍雷達站的大規模空襲中，故意對德軍設在塞納河以北的9個雷達站不予轟炸，以便德軍利用這些雷達站發現盟軍在登陸前派出的假艦隊，這支假艦隊在登陸前三小時駛向加萊，共由18艘小艇組成，每艘小艇都拖帶一個木筏，上裝直徑達29英尺的大氣球，氣球裡則安裝雷達發射器，發出的雷達信號相當於一艘萬頓級的登陸艦的雷達信號，艦隊上空有幾十架飛機一邊飛行一邊投擲錫箔條。這些措施在德軍雷達站的屏幕上反映為一支龐大的登陸艦隊在大批飛機掩護下駛向加萊。為進一步迷惑德軍，空軍在戰役前的作戰行動中特別規定：凡是向諾曼第派出1架偵察機或投下1噸炸彈，一定要向加萊派出2架偵察機或投下2噸炸彈。
利用雙面間諜也是「衛士計劃」的重要組成部分。由於英國反間諜機關的出色工作，在開戰後不久即破獲所有在英國的德國間諜組織，並對德國僑民進行隔離審查，徹底肅清了在英國的敵特。儘管德國情報機關不斷派遣特工滲透潛入英國，但是一則英國反間諜機關工作效率較高，二則英國的貨幣、度量衡與歐洲大陸完全不同，使得進入英國的間諜很容易被察覺，所以德國一直無法在英國開展情報工作。而英國專門組建「雙十字委員會」，從事將被捕的德國間諜策反成為英國服務的雙面間諜。經過長期耐心細緻的培養，終於擁有4位被德國情報機關相信的雙面間諜：「加寶」、「珍寶」、「三輪車」和「布魯斯特」。其中最受德國信任，最有影響的便是「加寶」。戰後「雙十字委員會」認為「加寶」是他們最大的成功。「加寶」是西班牙人，真實姓名叫朱安·普喬爾·加西阿，1941年1月和1941年12月兩次要求加入英國情報機關，都遭拒絕。1941年7月，投靠德國情報機關，奉命經葡萄牙潛入英國，但他到達葡萄牙後就謊報已進入英國，並根據一些英國出版的報紙雜誌，憑著編造情報的天賦，杜撰出一些情報，而且大多正確，所以深受德國的器重和信任。直到1942年2月，英國發現德國海空軍大舉出動截擊一支盟國開往馬爾他的護航船隊，可根本沒有這樣的船隊，英國情報機關隨即查出這正是「加寶」的傑作，於是便同他接觸，將他秘密接到英國，在「雙十字委員會」的協助下，將精心策劃的真假情報源源不斷送往德國，從而在德國情報機關確立了王牌特工的地位，領受了查明第一集團軍群〔也就是「水銀計劃」所虛構的部隊〕的任務，乘機堂而皇之地報告了第一集團軍群的兵力編成等情報。在6月6日登陸前半小時，「加寶」向德國報告盟軍正向諾曼第發起進攻。——這一時間是比萬精心設計的，德國收到情報也根本來不及作出反應，相反更提高了「加寶」的地位。到6月9日登陸後最關鍵的時刻，「加寶」向德國發報長達120分鐘，詳盡報告第一集團軍群的40個師正進入臨戰狀態，大量登陸艦艇正集結在多佛爾，真正的登陸就要開始。這一情報嚴重幹擾了德軍統帥部對戰況的正確分析和判斷。作為雙重間諜的最高成就，交戰雙方都對「加寶」褒獎有加，德國情報機關向「加寶」發來了三萬美元的獎金，還向他頒發了鐵十字勳章。而英國則授予他榮譽公民。戰後，他擔心受到納粹德國餘孽的報復，攜妻帶子在委內瑞拉隱姓埋名地生活，直至1984年，此時他已是一位年過古稀的垂垂老者，才走到幕前。在紀念諾曼第戰役四十周年時，他不僅在白金漢宮接受了愛丁堡公爵的表彰，還在6月6日四十周年紀念日特地來到諾曼第海灘，出席紀念儀式。回首往事，他為自己所作所為深感驕傲，因為正是他和他的同行編織的謊言挽救了成千上萬盟軍士兵的生命，他對採訪的記者這樣說：「如果我們的計劃失敗，德軍將發動反擊，那麼，很多東西可能都將被毀滅。」
「珍寶」則是一位有著俄國血統的法國女子莉莉·瑟伊埃弗，正是她詳細報告了第一集團軍群的有關情況，贏得了德國情報機關的信任，德國情報機關還特意要求她前往西班牙，為她配備一部直接聯繫的電臺，要知道為女間諜配備電臺在德國情報機關裡極其罕見的，她受重視的程度由此可見一斑。
「三輪車」是出身於南斯拉夫名門的杜斯科·波波夫，聞名遐邇的007詹姆斯·邦德的原型。
「布魯特斯」則是原波蘭空軍軍官，1940年夏在法國組織地下抵抗，1941年11月被捕，德國諜報機關以他小組其餘64名成員的生命要挾他為德國服務，1942年7月經西班牙來到英國，隨即向英國情報機關自首，隨後在英國情報機關的配合下，在倫敦郊外開始向德國發報。1944年1月至6月共向德國發送了123條情報，幾乎每條都被德軍情報機關證實準確，深為德軍相信。
「衛士計劃」中英國還組織過一次異常狡詐，甚至可以說殘忍卑劣的行動。1943年7月，法國北部隸屬於英國特別行動處的代號為「繁榮」的抵抗運動小組，由於亨利·德裡古的告密而被德國蓋司太保破獲，包括負責人弗朗西斯·蘇蒂爾在內數十名抵抗運動成員被捕。蓋司太保脅迫被捕的「繁榮」小組報務員繼續保持與英國總部的聯繫，因為報務員的收發指法如同人的筆跡，難以假冒。報務員乘機按照事先規定不發安全密碼向總部告警，所謂安全密碼就是在規定的某行某個單詞，故意拼錯或重複，如果沒有在約定的地方拼錯或重複單詞，就意味著電臺已被德國控制。但總部不顧警告繼續保持聯絡，並按照德國的要求空投大量的武器、爆炸器材、通訊器材、活動經費甚至新的特工。這些物資和人員一落地就落入德國蓋司太保之手。眾所周知，蓋司太保的刑訊逼供是常人無法忍受的，英國所有派遣到被佔領土的特工都攜帶劇毒藥，以便在被捕時或無法忍受刑訊時用以自盡。梵帝岡的羅馬教皇還專門為無法忍受蓋司太保刑訊而自盡的基督徒頒布特赦，赦免他們自殺的罪過。可「繁榮」抵抗小組的骨幹人員和後來空投的特工攜帶的卻是無毒的藥丸，他們被捕後，歷盡嚴刑拷打，求生無門，求死無望，最後供出了自己的任務：襲擊德軍在加萊的指揮部、通信中樞、岸炮以及供電系統，配合盟軍的登陸。蓋司太保對這些口供的真實度深信不疑，因為這些口供大多是在多次刑訊逼供之後才得到的，從而得出盟軍將在加萊登陸的結論。實際上，告密者德裡古是根據倫敦監督處的絕密指令以此方法獲取蓋司太保的信任，從而打入德國情報機關。而蓋司太保怎麼也想像不到，英國情報機關會無恥到這樣地步，用價值數十萬美元的武器裝備和數十名忠貞部屬的生命為代價，只為了提供一條假情報。完全可以說，這些人才是諾曼第登陸中最可歌可泣的無名英雄，他們以自己的生命挽救了成千上萬盟軍士兵和被佔領各國人民的生命，他們中絕大多數都被蓋司太保處決或送入死亡集中營，德裡古則被法國的抵抗運動以內奸的罪名處死。戰爭還未結束，英國情報部門就派出專人去尋找這些人的下落，並為他們中的一些人追授勳章，以表彰他們在異常危險的情況下所表現出的非凡勇氣和英雄氣概。時至今日，這段歷史仍是英美諱莫如深，根據英國政府特別法令，有關這段歷史的檔案直到2050年才能解密。——1982年英國政府禁止牛津大學一名歷史教授出版關於倫敦監督處內幕的書。
此外法國的抵抗組織也充當了重要角色。在6月6日登陸時，BBC廣播電臺向諾曼第地區的抵抗組織播發了大量暗語指示，要求他們破壞鐵路、公路、橋梁、通信線路，協助配合盟軍的登陸。而在6月9日，諾曼第的激烈戰鬥正處在關鍵時刻，BBC又向法國加萊、比利時、荷蘭的抵抗組織播發大量暗語指示，要求他們按預定計劃，襲擊交通線、德軍指揮通信中樞，配合即將開始的加萊登陸。由於德國情報部門已破獲了15個地下抵抗組織，而根據倫敦監督處的特別指示，儘管早已知道這些抵抗組織已被德國破獲，仍根據他們的要求從1944年1月起空投了6名特工、2800萬法郎的經費和足以裝備兩個團的武器裝備，使德國相信英國並不了解這些抵抗組織的真實情況。因此德國情報機關完全明白暗語指示的含義，據此向駐加萊的部隊發出登陸在即的警報。
當6月6日登陸打響後，比萬的戰略欺騙又進入新的階段，製造盟軍即將在加萊登陸的假象。盟國各國政府首腦在發表關於諾曼第登陸的聲明中，都有比萬精心策劃的內容，字裡行間都隱隱約約暗示著還會有另一場更大的勝利。只有自由法國的領袖戴高樂抑制不住激動，拋開了比萬的講話稿，發表了一番激昂的講話。不料，這些正正反反真真假假的講話，倒又把德軍統帥部弄糊塗了。
比萬的戰略欺騙可以說是令人嘆服，但是如果不能作好保密工作，洩露了真情，那麼不但精心策劃的戰略欺騙毫無作用，更會給登陸帶來滅頂之災。所以英國採取了史無前例的保密措施，代號為「頑固者程序」。
首先，為防止德意從愛爾蘭獲得情報，英美迫使愛爾蘭關閉了德、意駐愛使館，並沒收其無線電設備。1944年2月9日起，英國中斷同愛爾蘭的一切民間交往。3月17日，又進一步宣布封鎖愛爾蘭，攔截所有未經許可離開愛爾蘭的飛機、艦艇。
其次，為防止駐英國的外交人員獲取情報，於4月17日起英國宣布暫時取消外交特權，禁止外交人員在英國的旅行和出入英國；禁止使用外交郵件；禁止外交使館使用電臺與本國聯絡，如有緊急事件，只能使用英國提供的電臺和報務員；對各國外交使館實行全面警戒。
再次，對民間新聞報導實行嚴格的新聞檢查，所有報導都必須經多道檢查才可登報。禁止記者向海外發報，禁止出口報紙雜誌，以防德國從中獲取情報。5月25日起所有從英國發出的信件都被延期發出。除必要人員外，限制公民出入英國。
對參戰部隊的保密措施也前所未有，4月1日宣布登陸部隊集結的英格蘭南部沿海十英裡為軍事禁區，4月6日起部隊取消休假，軍人和公務員的所有公文信函、電話均受到檢查。美軍人員被禁止擅自使用越洋電話、電報同美國本土聯絡。5月28日起所有登陸初期的參戰部隊均不得擅自離開由鐵絲網圍成並有憲兵檢查的營區。有關登陸計劃，始終限制在經過仔細甄選的軍官範圍裡。D日（即登陸日的代號）前七天，登陸日期及計劃下發到師級指揮官。D日前三天，登陸區地圖、海圖和其他敵情資料下發到營級指揮官。D日前二天，向各部隊下達作戰指令。同時有二千名情報人員對參戰部隊各級官兵實行嚴密監視、檢查。
儘管採取如此空前的保密措施，但洩密事件仍時有發生，幸虧補救及時，才未被德軍獲知真相。
1944年3月22日，美國芝加哥郵局工作人員未經許可擅自打開放有登陸作戰計劃的軍事郵包，有關人員立即受到聯邦調查局的審查和監視，最後查明僅是一件意外。
1944年4月18日，美國陸軍少將亨利·米勒在英國倫敦的一次酒會上聲稱盟軍將於6月上旬大舉進攻法國。隨即被解除職務，軍銜降為中校，並遣送回國。
1944年5月28日，十二份有關登陸作戰的絕密文件從英軍總參謀部的臨街窗戶中被風颳到街道上，散落到馬路上。這時候總參謀部裡的每個人，從高級軍官到低級文員，都如臨大敵，飛奔而出，去尋找散落在街上的文件。可是只找回十一份，正當所有人焦慮不安時，有一個過路人將第十二份文件交給了值勤的哨兵。好一場虛驚。
那麼，盟軍耗盡心智的欺騙和保密措施到底收到多大效果？盟軍通過「超級機密」破譯德軍密碼，密切關注德軍反應。
當6月6日，諾曼第登陸打響後，德軍西線總司令龍德施泰德元帥，對比萬的伎倆不屑一顧，憑著他敏銳的軍事嗅覺，立即判斷出這是盟軍的主攻。便向希特勒請求從各地抽調17個師實施反擊，獲得批准。6月9日盟軍發現駐波蘭的2個黨衛軍裝甲師和駐加萊的第15集團軍都開始向諾曼第移動，而且德軍更換密碼，使用一種新的盟軍沒有破譯的密碼。這一切令盟軍最高司令部和倫敦監督處感到不安，難道所有的努力都付諸東流嗎？
這時候發生了一件偶然事件，德軍在盟軍登陸的奧馬哈灘頭發現兩具美軍軍官的屍體，隨身攜帶來不及銷毀的美第5軍和第7軍在登陸中的所有作戰方案。當這份作戰方案交到德軍統帥部時，德軍西線情報處處長羅恩納少將覺得蹊蹺，不由想起在1943年盟軍在西西里登陸前，盟軍使用一具精心準備的屍體，攜帶假的撒丁島登陸計劃，裝作溺水身亡的樣子，順潮汐漂到西班牙海岸。德國獲得這份假作戰計劃後，將防守力量都調到撒丁島，從而大大削弱了在西西里的防禦，最終使盟軍乘虛攻佔了西西里。羅恩納認為這又是盟軍的拙劣把戲。再加上從「加寶」和「繁榮」抵抗小組等各方面獲得的情報，認為盟軍的真正主攻將會在加萊。德軍最高統帥部作戰部長約德爾上將也同意這一觀點，兩人極力向希特勒說明諾曼第登陸僅僅是牽制性的佯攻，最終使希特勒在6月9日召開軍事會議重新討論反擊計劃。
6月10日，美國陸軍總參謀長馬歇爾上將趕到倫敦，和最高司令部、倫敦監督處的人員一起密切關注德軍動態。正討論是否要轟炸塞納河上所有橋梁，包括巴黎市內的橋梁，以阻止德軍的增援部隊。午夜時分，機要秘書送來「超級機密」剛收到的消息：希特勒命令第15集團軍返回加萊，西歐其他地區的德軍火速增援加萊。——所有的人都如釋重負，儘管諾曼第的戰鬥還在激烈進行，但大家都清楚，登陸已經勝利在握了。最吃驚的就是比萬，他從來沒有想到「衛士計劃」會取得如此之大的成功。英軍總參謀長艾倫·布魯克元帥說：「既然希特勒是這樣的大傻瓜，我們怎麼會用這樣長的時間這樣大的精力才打敗他？」接著，英國首相邱吉爾和英國情報局局長孟席斯來到最高司令部，高度評價了「衛士計劃」的組織實施：在英國情報部門悠久的歷史中，這是登峰造極的成功！
這一切圍繞諾曼第登陸的戰略欺騙和保密計劃，成為保障登陸成功的護身符。正如邱吉爾所言：「戰爭中真理是如此寶貴，要用謊言來保衛。」
（五）登陸前奏
盟軍的航空兵是登陸作戰準備中舉足輕重的力量，早在1943年6月英美就開始對德國的空軍基地和航空工業實施戰略轟炸，投彈約七萬噸，給德國軍事工業和空軍很大打擊。為確保登陸地區的制空權，在D日前三星期就對登陸點為圓心200千米為半徑範圍裡的德軍40個主要機場進行猛烈突擊，共出動轟炸機3915架次，投彈6700噸，基本壓制了戰區內的德國空軍。D日後盟國空軍又擴大攻擊範圍，對登陸點為圓心470千米半徑裡的德軍59個機場進行集中轟炸，使盟軍完全掌握制空權，德國空軍喪失了組織有效抗擊的能力，只能進行一些小規模的騷擾。
為阻止德軍向諾曼第的增援，盟國空軍又實施代號為「運輸作戰」的空中封鎖，這一行動分為兩階段：第一階段是從D日前三個月到D日，對德國西北部的39個鐵路目標和法國的33個鐵路目標進行轟炸，以徹底封鎖這一地區的交通線，盟軍在三個月裡出動2萬架次，投彈7.6萬噸，其中用於攻擊鐵路樞紐7.1萬餘噸，用於攻擊橋梁4400噸。共摧毀50處樞紐，重創25處樞紐，炸毀橋梁74座，塞納河上的24座橋梁中被炸毀18座。另外法國境內2000個火車頭被炸毀1500個，火車車廂被炸毀1.6萬節，導致鐵路運輸量下降62%，有1600列火車其中600列滿載德軍補給品，因此被迫滯留在德法邊境，無法進入法國。5月26日從巴黎到沿海地區的所有鐵路交通全部中斷，諾曼第等沿海地區完全成為無鐵路「孤島」。德軍只好用汽車運輸來替代，但白天在盟國空軍猛烈攻擊下，根本無法組織有效的運輸。正是這場空中封鎖，使得德軍修築海防工事因缺乏鋼筋、水泥等原料大受影響，並迫使德軍將原用於修築海防工事的2.6萬名勞工轉用於搶修鐵路，從而使海防工事的進展十分緩慢，一直達不到預定要求。正是這場空中封鎖，使德軍的增援部隊無法及時抵達諾曼第，最典型的是2個從蘇聯戰場抽調下來的裝甲師，從蘇聯橫跨歐洲到達法國，行程數千千米，才花了三天；而從法國東部邊境到西部沿海地區，數百千米的路程卻足足花了七天，而且是不成建制的零散進入戰場，戰鬥力大打折扣。盟軍在癱瘓了法國北部的鐵路、公路交通後又建立了兩道空中封鎖線，重點阻滯德軍第十五集團軍的增援。第二階段是從D日到D日後的55天，主要封鎖塞納河和盧瓦河，不讓德軍增援渡過這兩條河，在這一階段，盟軍出動3萬架次，投彈6萬噸，不僅給德軍補給造成嚴重困難，而且使德軍的調動受到極大限制，白天無法機動整天進行隱蔽防空，夜間由於鐵路中斷，公路多處被毀，加上缺乏卡車等運輸工具，許多部隊只能徒步或利用自行車、獸力車行軍，速度極為緩慢，嚴重影響德軍戰鬥力的發揮。
此外在偵察與反偵察戰鬥中，正是由於盟軍戰鬥機部隊的出色表現，完全阻止了德軍飛機對盟軍登陸部隊集結地區的偵察和襲擾，德軍在六周裡出動525架次偵察機，絕大多數遭到有力攔截，只有極少數飛臨英倫三島，但在盟軍戰鬥機的前堵後追下，也無法進行偵察，使德軍喪失了空中偵察這個最重要的情報來源。
特別值得一提的是，盟國空軍在登陸前的對德戰略轟炸中，還重點對德V—1飛彈和Me—262噴氣飛機的研製基地、生產工廠實施集中而猛烈轟炸，迫使德軍將這兩項新式武器的生產研製單位進行疏散轉移，從而大大延緩投入實戰的時間。V—1飛彈和Me—262噴氣飛機分別於1944年6月12日和1944年7月才用於實戰，使德軍利用這兩項先進技術裝備抗擊盟軍登陸的企圖落空，艾森豪在戰後的回憶錄中說如果德軍能提早五十天將這兩項武器用於實戰，將對盟軍的登陸準備和作戰帶來巨大阻礙和困難，甚至無法組織登陸。
盟軍的海空軍還從1944年4月17日起對法國沿海聯合實施攻勢布雷，到D日前共出動2艘布雷艦和6個魚雷艇支隊在空軍掩護下，布設多達6859枚水雷，封鎖荷蘭艾莫伊登至法國布勒斯特之間的港口，以阻止德國海軍可能的出擊。
由此可見，盟國空軍是諾曼第登陸中盟軍賴以取勝的堅實基礎。
（六）空降作戰
在諾曼第登陸中盟軍空降兵的任務是在登陸灘頭兩側距海岸10至15千米的淺近縱深空降，阻止敵預備隊的增援，並從側後攻擊德軍海岸防禦陣地，配合海上登陸。由於在最初的一二天裡，盟軍只登陸6至8個步兵師，只有在建立起可供裝甲師展開的大登陸場後，才將裝甲師投入作戰。如果在裝甲部隊上陸前德軍突破了登陸部隊的防線，將會給登陸帶來滅頂之災。所以空降兵的行動在登陸初期對於登陸勝利是至關重要的。
參戰的空降部隊是美軍第82空降師，第101空降師，英軍第6空降師。這是盟軍在歐洲全部空降兵力。由美軍第9運輸機聯隊和英軍的兩個運輸機大隊擔負空中運輸，共有運輸機1800架，滑翔機1200架。以英國南部的15個機場為出發機場，空降距離200至250千米。各空降師均分為突擊、後續、海運三個梯隊，由傘兵團組成突擊梯隊於登陸前五小時傘降著陸，滑翔機機降步兵團為後續梯隊於突擊梯隊傘降後十五小時機降著陸，空降師建制裡的坦克、裝甲車等重裝備及其餘部隊組成後續梯隊在登陸場鞏固後海運上陸。計劃空降時間為6月6日凌晨一時，登陸時間為6月6日六時三十分。
6月5日二十時，盟軍出動2775架轟炸機，在諾曼第海岸96千米登陸正面投彈9267噸，進行長達兩小時直接航空火力準備。由於夜色沉沉加上天氣惡劣，未取得預期效果，只對德軍防禦陣地起到暫時的壓製作用。
6月5日二十二時，盟軍起飛兩批飛機，第一批24架於6日一時零十分在勒阿弗爾至萊塞廣大地區空投2000具假傘兵和一支8人的特別小分隊，假傘兵一落地就自動點燃鞭炮模擬射擊的槍聲，特別小分隊落地後設置音響模擬器，發出事先錄製好的槍聲、炮聲、軍官的下令聲、士兵的講話聲、汽車行駛聲等各種聲音，造成到處都有空降的聲勢。各地的德軍紛紛向指揮部報告，一時間德軍指揮部收到大量報告，有的報告盟軍空降兵著陸，有的報告盟軍空投假傘兵，真假難辨前後矛盾，嚴重幹擾影響德軍指揮部的判斷。第二批26架飛機，每架載13人的空降引導組，於6日零時十六分在各預定地區空降，除了兩個組被德軍消滅，一個組未及時到達，其餘二十三個組都按時設置引導信號，標示出空降場，為接下來的大規模空降做好準備。
6月5日二十三時，3個空降師的突擊梯隊共24個傘兵營，17210人，分乘1038架運輸機起飛。艾森豪親自到第82空降師的出發機場為出徵將士壯行。所有飛機的垂直尾翼上都塗有三道白槓作為識別標記，採取九機品字形密集隊形，以36至45架組成梯隊，飛行高度1500至1800米，由於航行途中天氣惡劣，編隊偏離預定航線，而且隊形混亂。到達諾曼第上空又遭到德軍高射武器射擊，使得跳傘高度由預定的150米增加到500米，飛行時速由180千米增加到330千米，地面風速高達每秒10至15米，所以傘兵著陸非常分散，還有很多人在著陸時受傷。加上德軍事先打開科湯坦水壩的閘門，河水淹沒了大片草地，空中偵察沒有發現被青草遮蓋的已不是草地而是沼澤，不少預計在草地上降落的傘兵陷入沼澤。儘管在著陸時傘兵遇到不小麻煩，但仍按計劃立即投入戰鬥。
各空降師戰鬥詳情如下：
美軍第82空降師的突擊梯隊由傘兵第505、507、508團和加強分隊組成，共6800人，由師長李奇微少將指揮，搭乘369架運輸機，計劃在聖曼伊格裡斯以西的梅特勒河西岸空降，任務是攻佔聖曼伊格裡斯，控制梅特勒河從拉菲埃爾至薛夫杜邦之間橋梁和渡口，保障美第7軍通過梅特勒河。
第505團由威廉·埃克曼上校指揮，計劃在梅特勒河東岸著陸，以3個傘兵營分別攻佔拉菲埃爾、諾維爾奧普蘭、聖曼伊格裡斯。第1營由於飛機偏離了航線，空降時又極為分散，著陸後營長凱拉姆少校只集合起極少數人，在向拉菲埃爾前進途中遭德軍阻擊，營長、代理營長先後陣亡，沒能完成佔領拉菲埃爾的預定任務。第2營在預定地點著陸，營長範迪沃特中校在著陸時踝骨骨折，他讓士兵用手推車推著他堅持指揮，集合起一半人，完成向諾維爾奧普蘭的進攻準備，正要發起攻擊，接到團長的緊急命令，由於沒有第3營的消息，為確保團的主要任務攻佔重要交通樞紐聖曼伊格裡斯的完成，第2營改變原定任務，代替3營去奪取這一重要目標。範迪沃特留下特納中尉率42人監視諾維爾奧普蘭之敵，自己率其餘人立即向南進攻聖曼伊格裡斯，特納的小分隊後來頑強戰鬥八小時，擊退德軍向聖曼伊格裡斯北翼的反擊，保障了主力堅守住了關鍵的聖曼伊格裡斯。第3營在預定地點著陸，營長克勞斯中校集合了180人，在當地法國嚮導的帶領下，藉助夜色掩護，以偷襲手段一舉攻佔聖曼伊格裡斯，只是由於通訊中斷無法及時向團報告，隨後和趕來的第2營一起組織防禦，擊退德軍多次反擊，牢牢控制住這一重要的交通樞紐。
第507團由喬治·米利斯上校指揮，計劃在梅特勒河西岸著陸，奪取勃凡斯，控制從西北通向梅特勒河的道路。因為引導組被德軍消滅，沒有標識出空降場，空降兵大多錯降在沼澤裡，第1營僅集合了100人，向拉菲埃爾進攻。第2營營長蒂姆斯中校集合50人，向恩第雷維爾進攻，但因兵力太少，進攻失利被迫就地轉入防禦。第3營著陸極為分散，根本無法發動有組織的進攻。儘管該團團長在著陸後第二天被俘，由2營營長蒂姆斯率領全團殘餘人員集中在拉菲埃爾附近，全力奪取梅特勒河上的橋梁，經數小時激戰，未能完成預定任務，但該團仍奪取了幾個重要高地，牽制了德軍的兵力，破壞了德軍防禦的穩固。
第508團由林奎斯特上校指揮，計劃在杜佛河以北著陸，佔領邦拉佩，控制杜佛河上的渡口，第3營作為師的預備隊。由於運輸機在空降時遭到德軍防空火力的射擊，只好在高空高速投下傘兵，致使空降兵著陸很分散，師長李奇微也就是後來韓戰中的美軍總司令，他回憶當時空降落地後既沒有遇到部下，幸運的是也沒有遇到敵人，還好很快就集合起師部的部分人員，只是軍官人數大大多於士兵。他只好自嘲地說：「從沒見過這麼多軍官帶領這麼少的士兵作戰。」508團團長和少數部隊錯降在拉菲埃爾附近，隨即被師長調往就近的渡口參加戰鬥。第1營和第2營大部分降落在德軍一個堅固設防區，傷亡慘重，第1營營長巴切勒中校陣亡，第2營營長香利中校率領兩個營的殘部浴血奮戰，終於佔領了薛夫杜邦渡口。第3營在預定空降區東南1600米處著陸，全營非常分散，最初的一天都忙於集合部隊，作為師的預備隊，未能投入作戰。
6月6日凌晨二時，第82師後續梯隊220人及部分重裝備分乘52架滑翔機飛來增援，由於雲層太厚以及德軍高射炮火的射擊，只有一半人在預定地區著陸。下午又有1174人和部分重裝備分乘176架滑翔機增援，但著陸場被德軍火力所控制，被迫改在其他地區著陸，未能與師突擊梯隊會合。至6月6日黃昏，82師共空降8100人，傷亡約500人，失蹤約750人，集合起約2000人，佔領聖曼伊格裡斯和薛夫杜邦渡口，未完成師的全部任務。6月7日十七時與從海上登陸的部隊會合。
美軍第101空降師的突擊梯隊由傘兵第501、502、506團及加強分隊組成，共6500人，由師長泰勒少將指揮，搭乘432架運輸機，計劃在卡朗坦以北著陸，奪取猶他海灘後方的四條通路，控制杜佛河河上的橋梁和渡口。
第501團計劃以第1、2營奪取杜佛河上橋梁，第3營則作為師的預備隊。不幸的是第1營正好降落在德軍的反空降地區，遭到很大傷亡，營長、連長非死即俘，團長霍華德·詹森親自指揮該營的殘部約150人，先佔領卡朗坦水壩的水閘，再收攏一些零散人員後，企圖奪取杜佛河上的橋梁，在途中遭德軍阻截，無法繼續前進，詹森利用團部的海軍聯絡員同海面上的美軍「昆西」號巡洋艦建立了無線電聯繫，這是當天為數極少的有效海陸聯繫，他藉助巡洋艦的炮火擊退德軍的反擊後，見兵力太少無法按計劃奪取橋梁，便指引巡洋艦炮轟橋梁，企圖摧毀橋梁，可惜射程太遠未能如願。第2營營長巴拉德中校集合起大部分人，卻因德軍頑強抗擊，也無法奪取橋梁，只得憑藉有利地形組織防禦，就這樣沒能完成團的任務。第3營作為師的預備隊，原是警戒師的後續梯隊機降地區。師長發現全師著陸情況非常混亂，為確保完成師的主要任務，命令第3營立即奪取海灘後的一號通路。3營在營長尤厄爾中校的指揮下於6月6日早八時佔領了一號通路，並擊退德軍的反擊，不久與海上登陸部隊會合。
第506團由羅伯特·辛克上校指揮，計劃奪取第一、二號通路，炸毀勒波特附近的兩座橋梁。由於該團著陸情況非常糟糕，在81架運輸機中只有10架將人員空投在預定地區，其餘都偏離目標很遠，最遠的距離達32千米。第1營營長只集合了50人，趕到一號通路時發現已被501團3營佔領，便返回團部待命。第2營錯降在第502團地區，營長斯特雷耶中校集合了200人，因電臺丟失，無法與團部聯絡，仍按照預定計劃於下午趕到霍登維爾，奪取了二號通路。第3營的任務是奪取或炸毀勒波特附近的兩座橋梁，由於預定空降地區地形平坦，德軍料到盟軍必定會在此空降，進行了反空降部署，落在空降場的傘兵一著陸就遭到德軍猛烈射擊，包括正、副營長在內幾乎全部陣亡。萬幸的是大部分飛機因迷航而偏離航線，所空投的傘兵都落在空降場外，僥倖逃過這一劫，但失去指揮沒能集合起來，只有營的作戰參謀謝特爾上尉集合了54人，越過沼澤，一舉攻佔了兩座橋梁，並按規定做好了炸橋準備，一旦發現德軍增援就立即炸橋。
6月6日一時二十分，101師的後續梯隊152人及反坦克炮等重裝備分乘52架滑翔機起飛，於四時許在預定地區著陸。當天下午第二批後續梯隊157人及補給分乘32架滑翔機前來增援，由於降落地區有德軍設置的反機降木樁，使滑翔機受到很大損失。至6月6日黃昏，第101師共空降6800人，陣亡182人，傷557人，失蹤501人，集合起2500人，奪取了海灘後面的四條通路和勒波特附近的兩座橋梁，完成了師的任務，並在6日下午與美第7軍的先頭部隊會合。
英軍第6空降師突擊梯隊由第3、5旅組成，共4300人，由師長蓋爾少將指揮，搭乘237架運輸機，計劃在岡城東北著陸，奪取奧恩河、卡昂運河上的橋梁、渡口，摧毀德軍在莫維爾的炮兵陣地。
第3旅由希爾準將指揮，轄英軍傘兵第8、9營和加拿大傘兵第1營，任務是摧毀莫維爾的炮兵陣地，佔領杜佛河上的5座橋梁。英軍第9營的任務是摧毀德軍的炮兵陣地，因為這個炮兵陣地設在有堅固防護的工事裡，飛機轟炸和軍艦炮轟都難以將其消滅，而這個炮兵陣地的4門150mm火炮對「劍」灘頭的登陸部隊威脅很大，所以必須要空降兵在登陸前予以解決。第9營營長考慮到光用空降兵攻擊，困難較大，要求同時派滑翔機機降突擊隊配合作戰獲得批准。該營在空降時遭到德軍高炮猛烈射擊，飛行員為躲避炮火，偏離了預定航線，都降落在遠離目標的地方，營長集合了150人從三千米外跑步趕來，因為9營在空降時丟失了信號裝置，無法標識機降場，隨後飛來的滑翔機沒有發現地面信號，只好改在別處降落。這樣營長只好率領150名空降兵單獨投入戰鬥，他們炸開鐵絲網，衝入炮兵陣地，與德軍展開白刃格鬥，經激烈搏鬥，以傷亡過半的代價佔領了炮兵陣地。英軍第8營和加軍第1營由於運輸機飛行員在夜暗中分不清奧恩河和杜佛河，把傘兵都空投到奧恩河附近，但傘兵們著陸後迅速集合，趕到杜佛河，而德軍因未發現附近有盟軍空降，戒備鬆懈，被傘兵乘虛而入一舉奪取了杜佛河上的5座橋梁，完成旅的任務。
第5旅由波埃特準將指揮，計劃奪取奧恩河大橋，並開闢機降場，保障師的後續梯隊第6機降旅的機降。蓋爾師長對戰爭初期德軍成功奪取比利時埃本·埃馬爾要塞所採取的機降突擊，印象非常深刻，決定如法炮製對奧恩河大橋實施滑翔機機降突擊，他從全師抽調出180人的精兵強將，組成突擊隊，由約翰·霍華德少校任隊長，在大橋附近機降進行主攻，第7傘兵營則空降著陸進行支援。由於戰前反覆演練，加上精心挑選出的滑翔機駕駛員技術高超，載著突擊隊的滑翔機在僅距大橋數十米處著陸，突擊隊從下飛機到發起攻擊僅用三十秒，德軍措手不及，突擊隊只以亡2人，傷14人的輕微代價奪取了大橋。第7營在奧恩河以東900米處著陸，立即集合趕到橋邊，與突擊隊會合，一起構築防禦工事，守住了大橋。
第6師的第一批後續梯隊493人及裝備乘98架滑翔機在6月6日拂曉機降，由於機降時地面正颳大風，有20架滑翔機的拖索被風颳斷，無法著陸。第二批256架滑翔機中有246架在預定地區著陸為第6師運來了援軍和補給。第三批50架滑翔機於午夜時分進行空投補給，空投時遭到德軍高炮射擊，使得飛機一邊躲避炮火一邊空投，地面上的傘兵只得到20%的補給，大部分都丟失了。後來又進行過四次小規模的空投補給，倒很成功。第6師共空降4800人，傷亡約550人，失蹤約350人，集合約1800人，完成了師的預定任務，並於6日黃昏與英軍第2集團軍先頭部隊會合。
盟軍在諾曼第登陸的空降作戰中，共空降35000餘人，其中傘降17600人，還空降了504門火炮，110輛輕型坦克，1000餘噸補給。使用運輸機2400餘架次，滑翔機1130架次。在戰鬥中空降兵傷亡約8200人，佔空降總人數的23%，大大低於戰前預計。運輸機被擊落42架，擊傷510架。美第82師佔領聖曼伊格裡斯和梅特勒河上的渡口，美第101師控制了海灘後的四條通路和杜佛河上的渡口，英第6師奪取了奧恩河上的大橋，而且都很快與海上登陸部隊會合，並作為步兵師繼續作戰。
盟軍空降作戰成功的原因是：一是有效的偽裝和欺騙，隱蔽了戰役企圖，造成德軍指揮判斷上的錯誤。二是重視戰前訓練，參戰官兵熟悉戰區情況和本單位的作戰使命，預計師空降面積為36平方千米，而實際上82師和101師的空降面積高達100平方千米，各級指揮員邊集合部隊邊組織戰鬥，師、團長只集合起營或連規模的兵力，仍主動靈活地完成了主要任務。
但也反應出不少問題：一是戰前偵察不夠周密，給作戰帶來不小困難，如未掌握德軍防空火力的配置，使運輸機在空降時遭到猛烈的高炮射擊，被迫增加飛行的速度和高度，甚至在躲避炮火時偏離了航線，導致傘兵著陸極為分散；再如未查清奧普蘭是德軍的反空降區，致使在該地區空降的傘兵蒙受了巨大傷亡。二是引導小組出發太遲，加上氣候惡劣和德軍抵抗，沒有充足時間設置器材開展工作，一定程度上影響了後續部隊的空降。三是空降兵的隨伴火力太弱，難以抗擊敵裝甲部隊，再加上傘兵著陸分散，有些地方甚至敵我混雜，無法得到海空火力的有力支援，使得有些部隊陷入孤立無援的困境。四是通信聯絡太差，指揮員無法了解部隊具體情況及作戰進展，只能憑個人的經驗去指揮，使得師級戰鬥實際上成為營級的戰鬥，降低了空降突擊的威力。
儘管盟軍的空降存在不少問題，但仍取得了很大成功，說明艾森豪的觀點是正確的。盟軍的空降，在登陸的最初時間裡奪取了至關重要的交通樞紐、橋梁、海灘通路，摧毀了德軍的炮兵陣地，破壞了德軍防禦的穩定性，牽制了德軍的預備隊，使德軍處於被動局面。為登陸的勝利創造了條件。
空降部隊還不是最早投入戰鬥的盟軍，編入英軍特別空勤團的自由法國戰士在尼古拉·馬裡安中尉指揮下於6月6日零時三十分在法國瓦恩地區傘降著陸，他們被指派指揮布列塔尼半島的抵抗組織堵截德軍援軍，其中布埃達爾下士成為在這次震驚世界的戰役中第一個陣亡的盟軍戰士。
(七)激戰灘頭
6月1日，第一批登陸部隊在英國南部的15個港口開始集結上船。原計劃是6月3日啟航，6月5日登陸。由於天氣惡劣，登陸被推遲了二十四小時。6月4日二十二時，航程最遠的在猶他海灘登陸的U編隊首先啟航，其他編隊隨後也按計劃陸續啟航。6月5日登陸編隊開始橫渡英吉利海峽，從15個港口出發的所有艦艇先在懷特島以南代號「Z區」會合，然後分為五個編隊沿五條被清掃乾淨水雷的安全航道向五個灘頭駛去，過了海峽中心線後，各編隊由一條航道改為兩條分別供快速艦艇和慢速艦艇使用的航道，以保持編隊航行隊形。在航渡途中，盟軍出動大批反潛飛機和軍艦實施嚴密反潛警戒，還派出95架轟炸機和375架戰鬥機擔任空中掩護。由於盟軍準備充分，組織周密，整個航渡過程未遭任何損失。實際上，盟軍安全順利航渡的最主要原因是惡劣天氣幫了大忙，德軍的氣象人員沒能像盟軍斯塔格氣象小組那樣準確預報出6月6日的短暫好天氣，發布了連續數日將會是暴風雨的天氣預報，使得德軍統帥部判斷盟軍不可能在這樣的天氣發起登陸，諾曼第地區德軍戒備狀態很低，甚至連一些飛機艦艇的例行巡邏都被取消了，這就使德軍對盟軍登陸編隊的航渡毫無察覺。
6月6日凌晨二時三十分，龐大的登陸艦隊到達距法國海岸11海裡的換乘區，士兵們從運輸船上沿繩網下到登陸艇，然後登陸艇編成艇波，劈波斬浪向登陸灘頭衝擊。上陸時間因各灘頭潮汐不同而各不相同，最早的是猶他灘頭六時三十分，最晚的是朱諾灘頭八時。
火力準備從6月5日午夜就開始了，第一批約1000架重轟炸機向德軍通訊樞紐、指揮中心、海岸炮兵陣地等目標投彈約5000噸。第二批約1600架中型轟炸機於6月6日五時向德軍防禦陣地投彈約4200噸。這兩次航空火力準備共出動飛機2775架次，投彈9276噸，在登陸正面平均每千米投彈約96噸。第三批為戰鬥機主要以低空掃射直接掩護登陸艇搶灘。
五時三十分，由7艘戰列艦、24艘巡洋艦、74艘驅逐艦、2艘淺水炮艦組成艦炮火力支援艦隊，對80千米登陸正面實施了長達四十分鐘猛烈艦炮火力準備。而當登陸艇接近海岸時，艦炮火力開始延伸轉為火力支援，直接火力準備接著由登陸艇中的火炮登陸艇和火箭炮登陸艇承擔，繼續向登陸灘頭射擊，掩護登陸艇搶灘上陸。整個火力準備過程，密集，猛烈，持久，基本上壓制住德軍火力，為登陸部隊順利上陸創造了條件。
各灘頭戰鬥情況如下：
猶他海灘：
猶他海灘是科湯坦半島東岸從奎內維爾以南到卡朗坦河口以北的一段長14.5千米的海灘，是一片坡度不大的沙坡，德軍在沙坡上設有幾道障礙物，沙坡後是一片幹沙灘，然後是90至180米寬的沙丘，德軍在沙丘上築起了混凝土堡壘，海灘後是寬1.5至3千米不等的沼澤，只有數條通路可以通行，美軍第101空降師要奪取的就是其中的四條。德軍在縱深部署了28個炮連，其中8個炮連是隱蔽在暗堡工事裡，共111門火炮，在111門火炮裡中最大口徑為210mm。
在此登陸的是美軍第7軍第4師，師長是羅斯福總統的小兒子小羅斯福準將，運送該師的是由穆恩海軍少將指揮的U編隊。6月6日三十分到達換乘區，四時零五分開始換乘，士兵們沿繩網從運輸船爬到登陸艇上，當時海上風大浪急，登陸艇非常顛簸，但士兵們經過多次演練，換乘仍比較順利，總共編成了26個艇波，駛向海灘。為保障對登陸部隊的不間斷火力支援，在第一艇波中編有8艘坦克登陸艇，共載有32輛水陸坦克。由於風浪太大，坦克登陸艇到達坦克預定下水處比計劃晚了半小時，如果仍按計劃讓速度較慢的水陸坦克下水，那麼到達海灘就會比計劃更晚，也就失去了及時提供火力支援的作用。所以在指揮艇上的指揮員決定讓坦克登陸艇繼續航行，直到距海岸僅1海裡處才放坦克下水。五時零五分，德軍岸炮開始向盟軍的掃雷艦開火，五時二十五分，盟軍艦炮火力支援軍艦比計劃提前25分鐘開炮還擊，緊接著約300架B—26轟炸機飛來向德軍陣地投彈約1000噸，然後「噴火」式飛機趕來為艦炮火力提供校射，並於六時十分起施放煙霧，掩護登陸艇搶灘。不料有1架施放煙霧的飛機被擊落，使得煙霧中出現一塊缺口，正好把「科裡」號驅逐艦暴露了出來，立即成為德軍岸炮集中轟擊的目標，「科裡」號在進行規避時誤入未清掃水雷的海域，觸雷沉沒。
登陸艇由於受到一股強勁的東南方向潮汐的影響，使搶灘地點比預計登陸點南移約1800米，這個意外反而給盟軍帶來意想不到的好運：在預定登陸點有德軍一個團的兵力，還有兩個炮兵連可以用火力壓制海灘。實際登陸點德軍僅一個連，防守力量薄弱。羅斯福將軍當機立斷，下令將這裡作為登陸點，還樹立起巨大指示牌標明登陸點。水下爆破組很快清理出通道。六時三十分，登陸兵上陸，八時三十分，第一梯隊先頭團突破德軍防線，向內陸發展，九時三十分，初步建立起團登陸場，十時，已上陸兩個團的兵力，基本肅清德軍在這一地區的守軍第709師，加上空降部隊已奪取了四條通路，保證了登陸部隊迅速推進。至日落時，第4師的三個團全部上陸，共上陸21328人，1742輛車，1695噸物資，建立了鞏固的正面寬4千米，縱深9千米的師登陸場，先頭部隊已到達卡朗坦至聖梅爾的公路，並與空降兵會合。D日全天，第4師陣亡僅197人，為預計傷亡的10%，損失極小，是盟軍五個灘頭中最順利，損失最小的。
奧馬哈海灘：
奧馬哈海灘同猶他海灘相比，簡直是天壤之別，是五個登陸灘頭中損失最慘重的，有「血腥的奧馬哈」之稱。正因為如此，1994年紀念諾曼第登陸五十周年的會址就設在奧馬哈海灘上。好萊塢著名導演史匹柏拍攝的經典戰爭影片《拯救大兵雷恩》的片頭那二十多分鐘令人震撼的戰爭場面，反映的正是奧馬哈灘頭上所發生的慘烈戰鬥。
奧馬哈位於猶他海灘的東面，科湯坦半島南端維爾河口到貝辛港之間長6.4千米的海灘，海岸是三十多米高的懸崖陡坡，有四個被海水衝刷出的深谷，成為通向內陸的天然出口，海灘上高低潮之間的落差約為270米，海灘是硬質沙地，上面築有高聳的鵝卵石堤岸，後面是沙丘，草地，樹林，唯一通向內陸的道路沿途有三個小村子，村舍都是用厚石砌成，四周是一片田野，田間土埂上長滿了小樹，這就是諾曼第地區特有的樹籬地形，易守難攻。德軍充分利用有利的自然地形構築防禦工事，在低潮線到高潮線之間設置了三道障礙物，還混雜有大量水雷，在卵石堤岸上築有混凝土堡壘，在堡壘前有蛇腹形鐵絲網和地雷，四個出口都用地雷和鋼筋水泥障礙物封死。海岸上有16個堅固支撐點，配有機槍和反坦克炮，懸崖上還構築暗堡，內有威力極強的88mm火炮，炮火殺傷範圍可以覆蓋整個海灘，在霍克角懸崖上還有6門155mm海岸炮，對海上軍艦的活動構成極大威脅。
盟軍之所以選擇這裡登陸，是因為從維爾河口到阿羅門奇之間正處在美軍猶他海灘和英軍海灘當中，位置非常重要，而這段32千米長的海岸只有這一段還勉強可以登陸，其餘地段都是懸崖絕壁根本無法登陸。此外盟軍認為這裡的守軍是第716海防師的一個團，既無裝甲部隊，又無機動車輛，士兵又多是後備役，戰鬥力很差。實際上，3月中旬隆美爾為加強諾曼第地區的防禦力量，從聖洛調來精銳的野戰部隊第352步兵師，該師的一個主力團就部署在奧馬哈，而盟軍情報機關直到登陸部隊出發後，才查明第352師的去向，為時已晚。
在奧馬哈登陸的是美軍第5軍第1師和第29師的各一個團。由霍爾海軍少將指揮的O編隊負責運送。6月6日三時到達換乘區，當時海面上風力五級，浪高12米，有10艘登陸艇因風浪太大而翻沉，艇上所載300名士兵就在海面上掙扎。沒有翻沉的登陸艇上的士兵絕大多數人都暈了船，再加上海水打進艇內，士兵們又冷又溼，當到達海灘時，士兵們已經精疲力盡。
更糟糕的是盟軍在登陸前的火力準備中，最初為達成戰術上的突然性，在預先航空火力準備時沒有對這一地區進行轟炸。6月6日五時五十分，由2艘戰列艦、4艘巡洋艦、12艘驅逐艦組成的艦炮火力支援艦隊實施四十分鐘的艦炮火力準備，可由於害怕霍克角德軍岸炮射擊，軍艦隻是在遠距離上進行射擊，準確率很低。六時由480架B—26轟炸機對德軍防禦陣地進行直接航空火力準備，投彈達1285噸，但當時雲層又低又厚，飛行員怕誤傷己方部隊，故意延遲30秒投彈，結果1285噸炸彈都落在5千米外。所以德軍的防禦工事和火力點大都完好無損，當盟軍的火力準備剛一結束，德軍的炮火就開始射擊了。
計劃伴隨登陸兵上陸提供及時火力支援的水陸坦克，在西段的32輛中有27輛在下水後的幾分鐘裡就因風浪太大而沉沒，餘下的5輛中有2輛是駕駛員技術高超戰勝風浪駛上海灘的，另3輛要歸功於一位坦克登陸艇長的主動精神，他見第一輛坦克剛下水就在風浪中沉沒，立即命令關上艇首門，將餘下的3輛直接送上海灘。在東段指揮員見風浪太大，水陸坦克無法下水，就命令將坦克直接送上海灘，但這樣一來到達海灘的時間提前了，為了等待配合作戰的裝甲車輛，坦克登陸艇不得不在海岸附近徘徊等待，德軍抓住機會猛烈炮擊，擊沉了2艘坦克登陸艇，直到六時四十五分，水陸坦克和裝甲車輛才駛上海灘，可剛上海灘，就被德軍炮火摧毀了好幾輛。接著第一波1500名士兵開始突擊上陸，因為海中有一股向東的潮汐，以及岸上迷漫的硝煙，使得士兵難辨方向，隊形也變得混亂。上陸時士兵們要先趟水涉過一米多深，50至90米寬的淺水區，再要通過180至270米寬毫無遮掩的海灘，才能接近到堤岸，而且這一切都在德軍密集而猛烈的炮火下。所以在最初的半小時裡，這1500名士兵根本無法投入作戰，只是在淺水中，海灘上為生存而苦苦掙扎。在第一批登陸的8個連中只有2個連登上預定海灘，但也被德軍的火力壓得抬不起頭。由工兵和海軍潛水員組成的水下爆破組，傷亡慘重，裝備丟失損壞嚴重，但仍克服困難冒著德軍炮火開始清除障礙物，在東段開闢出兩條通路，在西段開闢出四條通路，可惜在漲潮前來不及將通路標示出來，後續登陸艇一直找不到通路，擁塞在海灘上聽任德軍炮擊。
第二波於七時到達海灘，正逢漲潮，德軍炮火非常準確猛烈，完全將登陸部隊壓制在狹窄的灘頭。兩小時裡美軍在西段沒有一個人衝上海灘，在東段也僅僅佔領9米寬的一段海灘。海面上擠滿了登陸艇，秩序異常混亂，海灘勤務主任只好下令只許人員上陸，車輛物資一律暫時不上陸。此時美軍第1集團軍司令布萊德利根據幾份零星的通信和軍艦瞭望哨的報告，知道登陸遇到極大困難，勝利幾乎不可能了，他打算放棄在奧馬哈的登陸，讓美軍第5軍後續部隊在猶他海灘或英軍的灘頭上陸。
然而就在這時，局勢發生了轉機，擔任艦炮火力支援的美國海軍見陸上的官兵死傷累累，岸上火力控制組和海軍聯絡組都沒有消息，意識到海灘上形式已極為嚴峻，17艘驅逐艦充分發揮主動精神不顧擱淺、觸雷和遭炮擊的危險，駛到距海灘僅730米處，進行近距火力支援。海灘上有150名別動隊員艱難地爬上了霍克角，發現所謂的155mm海岸炮竟然是電線桿偽裝的，消除了海岸炮的威脅，美軍的驅逐艦大發神威，向海灘上德軍火力點逐一開火，強大的火力打得德軍毫無招架之力，只得掛白旗乞降。然後驅逐艦又向每一個新發現的目標射擊，並且只要見陸軍用曳光彈射擊，就把它當作是在指示目標，馬上進行轟擊。正是驅逐艦的積極援助，逐步壓制住德軍的火力，為海灘上的美軍攻擊創造了條件。在灘頭上的美軍指揮官也努力激勵部下，如第29師副師長科塔準將在彈片橫飛的海灘上大聲說：「留在海灘只有兩種人，一種是已經死的人，另一種是即將要死的人。來啊！跟我衝！」第1師16團團長泰勒上校也鼓勵士兵：「呆在這兒只有死，要死也要衝出海灘！」在他們的帶領下，海灘上的美軍儘管傷亡慘重，但畢竟是久經戰陣的王牌之師，尤其是第1師，自第一次世界大戰起就立下赫赫戰功，在美軍中有「大紅一師」的美譽，組織殘餘部隊前僕後繼，連續爆破炸開封死的出口，終於衝過堤岸。布雷德利聞訊後，感慨地說：「幸虧第1師在那！」
中午時分，第二梯隊三個團的生力軍提前上陸，在艦炮和坦克支援下，一步一步擴大登陸場，接著在「噴火」式飛機的校射指引下，美軍戰列艦和巡洋艦上的重炮也加入對岸射擊，更是炸得德軍鬼哭狼嚎，抱頭鼠竄。
天黑時，第1師和第29師終於殺開一條血路，佔領正面6.4千米，縱深2.4千米的登陸場，到夜間登陸場正面進一步擴大到8千米，上陸人員共3.5萬人。D日全天，美軍第5軍付出的代價也極為慘重，光陣亡就達2500人。當夜，第5軍軍部上岸，開設前進指揮所。軍長羅傑少將向布雷德利發出的第一封電報就是：「感謝上帝為我們締造了美國海軍。」
金海灘：
金海灘位於貝辛港以東，從拉裡維埃到阿羅門奇共長5.2千米，這是一片低平的海灘，基本上是海拔10米左右的沙質陡坡，德軍在此設置的障礙物多達2500個，幾乎達到每0.5米就有一個的密度，還構築了很多堅固支撐點，部署的火力可以縱向覆蓋整個海灘，但是支撐點的分布很不合理均衡。大部分集中在拉裡維埃、勒阿米爾、阿羅門奇三處，其他地方很少。
在金海灘登陸的第一梯隊是英國第30軍的第50師，加強有第79特種裝甲師的一個坦克旅。第二梯隊是英國第7裝甲師，這是盟軍在D日登陸的唯一一個裝甲師，該師參加過北非戰役並打敗了隆美爾的「非洲軍團」，是盟軍裝甲部隊中的王牌。負責運送登陸部隊的是由英國道格拉斯·彭南特海軍準將指揮的G編隊。
6月6日四時五十五分，編隊到達換乘區。由於金海灘的卡爾瓦多斯礁脈在低潮時是露出水面的，所以登陸時間必須在漲潮後的六十分鐘，這樣登陸時間就定為七時二十五分，也就使英軍的火力準備時間比較充足，艦炮火力準備長達一百分鐘，持續而猛烈的炮擊收到了很大效果，德軍幾個主要的支撐點都被摧毀。由於風浪太大，登陸指揮員臨時決定水陸坦克不下水，由坦克登陸艇直接送上灘頭，這就避免了像美軍那樣的損失。再加上德軍支撐點的火力只能縱向射擊海灘，無法向海上目標射擊，就使得英軍登陸部隊搶灘衝擊時沒有遭到炮火射擊，衝上海灘進入德軍炮火射界後又得到水陸坦克和特種坦克的有力支援，很順利地控制了登陸場。尤其是特種坦克發揮了巨大作用，迅速清除了德軍設置的大量障礙物，為步兵的推進創造了極為有利的條件。英軍的推進非常順利，一直到勒阿米爾村才遭到較猛烈的抵抗，步兵被德軍縱深火力所阻遏推進受阻。這時候英軍三輛用於充當開路先鋒的「巨蟹」掃雷坦克，在登陸後的戰鬥中一輛被毀，一輛陷入沼澤，僅剩的一輛開上來一直突入村內將德軍火力打啞，為步兵掃清障礙。在其他地方，一切就像演習那樣非常順利。到十一時，第二梯隊第7裝甲師開始上陸，海灘上已由特種坦克開闢出七條通路，所以英軍的推進順暢無阻。十二時三十分，第50師集中主力兩個旅的兵力並肩向內陸進攻，於當晚二十一時佔領阿羅門奇，與在朱諾海灘登陸的加拿大軍隊會合，將兩個灘頭連成一片。
位於美、英兩軍登陸結合部的貝辛港，是個僅有兩條防波堤的小港，但對於登陸初期還沒有任何港口的盟軍而言，卻是非常寶貴的。攻佔貝辛港的任務由在金灘登陸的英國海軍陸戰隊第47登陸襲擊隊來完成。該部於6日九時三十分在貝辛港以東14.5千米處上陸，由於在登陸時損失了所有通訊設備，與主力失去了聯繫，也就得不到兵力火力上的支援，面對德軍的猛烈抵抗，陷入孤立無援的困境，在海岸附近受阻達八小時，直到傍晚時分才到達貝辛港，因敵情不明未敢輕易發起攻擊，只好在德軍火力下潛伏過夜。7日拂曉，試圖聯絡奧馬哈的美軍也未成功，最後利用了繳獲的德軍通訊裝備才與主力聯繫上，這才在海、空火力的支援下於6月7日攻佔貝辛港。
至此英軍第50師完成了預定任務，佔領了縱深約8千米的師登陸場，當天上陸約3.5萬人，傷亡約1500人。
朱諾海灘：
朱諾海灘位於金海灘以東7千米處的塞爾河河口兩側，海灘後是一片沙丘。德軍在這一帶修築了許多混凝土堡壘和堅固支撐點，但海灘上障礙物相對比較少，火炮也僅配置了4門99mm海岸炮，守軍是第716海防師的一個團，該團士兵大多是俄羅斯人和波蘭人，士氣低落，戰鬥力差。
在朱諾海灘登陸的是加拿大第1軍第3步兵師，加強有第79裝甲師的一個特種坦克旅，由英國海軍J編隊負責運送。
6月6日四時三十分，編隊按時到達換乘區，由於航行中天氣惡劣，加上導航錯誤，使登陸時間比預定時間推遲了二十分鐘，這就意味著登陸將錯過合適的潮汐，不得不在漲起的潮水中進行，登陸艇被迫在被潮水淹沒的障礙物之間卸下人員、車輛和物資，慶幸的是在登陸時損失並不大，但登陸艇在卸載完成後返航時有很多被布設在障礙物中水雷炸沉，其中運送一個營的24艘登陸艇被炸沉20艘，損失率高達83%。由於航空火力和艦炮火力準備時天氣惡劣，所以對德軍防禦工事破壞不大，因此當加軍步兵上陸後，一度遭到德軍的壓制。還好盟軍艦炮火力召喚支援非常及時準確，加上水陸坦克的積極配合，終於突破了德軍防線取得了進展。只是運送工兵的登陸艇很晚才到，排除水下障礙物的工作直到高潮過後才開始，這樣使得海灘上通路很少，導致大量車輛擁擠在海灘上，後來在特種坦克支援下打通了12條通路，這才迅速疏通了海灘，保障了後續部隊的上陸和推進。在朱諾海灘傷亡最大的單位是英國海軍陸戰隊第48登陸襲擊隊，他們的任務是打通與東側劍海灘英軍的聯繫。由於他們所搭乘的登陸艇是木殼的，撞在障礙物上損壞嚴重，隊員們只好在深水區就跳下登陸艇遊水上岸，結果有很多隊員因所攜裝備太重而溺水身亡，好不容易上了岸又正處在德軍機槍火力下，傷亡慘重，最後藉助坦克支援下才在海灘東側取得立足點。傍晚時分，加軍先頭部隊已推進到內陸11千米處，甚至有些裝甲部隊已到達貝葉至岡城公路，只是沒有步兵伴隨掩護又退了回來。
當日日終，加軍已推進到距岡城5千米處，並與英軍的金海灘連成一片，使兩個登陸場合二為一，形成正面19千米，縱深10千米的大登陸場。D日全天，加軍從朱諾海灘上陸約2萬人，傷亡約2000人。
劍海灘：
劍海灘是盟軍五個登陸灘頭中最東端的，位於奧恩河和卡昂運河入海口的兩側，由於海底礁石連綿，可供登陸的地區很狹窄，所以登陸正面僅4.8千米，只能展開一個旅的兵力。
德軍在這一地區構築了混凝土堡壘，配置有包括406mm重炮在內的海岸炮部隊，防禦力量還比較強。
由於登陸正面太過狹窄，在此登陸的英軍第1軍第3步兵師的第一梯隊僅一個旅。運送第3師的是英國塔爾博特海軍少將指揮的S編隊。為保證登陸編隊航行不出偏差，英軍還特地派X—23號袖珍潛艇在此足足潛伏了兩天兩夜，在登陸時上浮作航向引導。
6月6日四時三十分，S編隊到達換乘區，五時三十分，德軍從勒阿弗爾出動了4艘魚雷艇攻擊了S編隊，擊沉了挪威驅逐艦「斯文內爾」號。
七時三十分，第一梯隊旅開始上陸，由於航空火力和艦炮火力準備十分有效，加上第一梯隊中的40輛水陸坦克有32輛順利上陸，為登陸部隊提供了有力的火力支援，使登陸部隊進展十分順利迅速，幾乎沒遇到多少頑強抵抗。十時第二梯隊旅上陸，十三時師的預備隊旅上陸。除了最初的輕微傷亡外，一切都順利的出乎意料，反倒使預料將在海灘上浴血奮戰的士兵不知所措，他們沒有乘勝前進，停下來挖壕固守。只有第1特種勤務旅繼續推進，很快佔領了考勒維爾，並在十三時三十分到達奧恩河與英國第6空降師會合。十五時五十分，S編隊司令塔爾博特少將上岸視察，發現海灘上人員和車輛秩序混亂，隨即命令派出海灘控制組上岸整頓海灘秩序。
晚二十一時，第3師已推進到內陸6.4千米，並奪取了貝諾維爾附近的奧恩河上的橋梁，與第6空降師會師。而編入第3師的171名自由法國士兵成為第一批解放自己祖國的法軍，當他們坐在坦克上用純正法語向路邊的居民問好時，讓在德軍佔領下飽受數年苦難的人們大為驚喜，法軍登陸的消息立即不脛而走，從而在沿途都受到了極為熱烈的歡迎，其熱情程度甚至影響了部隊的推進。
從D日的整體情況來看，盟軍在五個海灘都取得了成功，共上陸人員132715人，車輛1.1萬輛，物資1.2萬噸，而且傷亡情況大大低於預計，僅10300人。海軍在登陸當天，因德軍的海岸炮和水雷，共損失驅逐艦4艘，護衛艦、炮艦、掃雷艦各1艘。
然而形勢並不樂觀，盟軍沒有完成當日任務，沒有佔領預定佔領的地區，尤其是沒佔領卡昂和貝葉，而且在五個灘頭中，只有金海灘和朱諾海灘連成一片，其餘灘頭之間都存在不小空隙，特別是美、英兩軍之間還有達12千米的大空隙。要知道只有頂住了德軍隨後的反擊，並將五個灘頭連成一片，擴展成統一的登陸場後，才可以談得上勝利！
（八）德軍反擊
出乎盟軍意料的是在D日德軍並未組織反擊，這主要是惡劣天氣影響，德軍氣象部門沒有預報出6月6日的短暫好天氣，因此德軍從上到下都認為盟軍是不可能在這樣的天氣裡發動進攻的，前線部隊沒有進入臨戰狀態，甚至一些必要的巡邏警戒都被取消了。就在盟軍登陸的關鍵時刻，德軍一些重要指揮官都不在崗位，諾曼第地區唯一的裝甲單位，也就是德軍最初反擊的中堅，第21裝甲師師長費希丁格少將以及師作戰處處長認為惡劣天氣不會有什麼情況，乘機到巴黎休假，只留下參謀長在卡昂的師部。B集團軍群司令隆美爾正趕回赫爾林根的家中慶賀妻子的生日。而掌握戰略預備隊指揮權的希特勒剛剛入睡，隨從接到前線的緊急報告，卻不敢叫醒他，直到他自己醒來，此時已是6月6日上午十時，盟軍的空降兵著陸已八小時，登陸兵上陸也已四小時。在這一期間，德軍西線總司令龍德施泰特元帥要求將戰略預備隊的裝甲部隊投入反擊，但被總參謀長約德爾拒絕。希特勒醒後，聽取了有關部門的報告，認為在諾曼第的登陸只是一場佯攻，所以下令B集團軍群的第15集團軍和戰略預備隊都不得調往諾曼第。可到了當天的十四時，他改變了主意，將黨衛軍第12裝甲師劃歸諾曼第的第7集團軍指揮，一小時後即十五時，又命令黨衛軍第12裝甲師和裝甲教導師組成黨衛軍第1裝甲軍，立即開赴諾曼第。但這一命令因盟軍強烈的電子幹擾，直到十六時才傳到這兩個師，而此時這兩個師距戰場距離都很遠，加上盟軍空軍對交通線的嚴密封鎖，根本無法在D日投入戰鬥。在D日組織反擊只有第21裝甲師，可是師長不在指揮崗位，參謀長無權調動集結部隊，他只好將手上僅有的24輛IV坦克派去攻擊卡昂以東的英軍。因為倉促出動，準備不足，加上沒有步兵伴隨支援，被英軍輕而易舉擊退。當天下午，師長費希丁格趕回師部，集結所屬部隊向朱諾海灘和劍海灘之間的盧克鎮發動攻擊，當時盟軍在這兩海灘之間尚有數千米的空隙，德軍的這一反擊正打在盟軍的要害，將會給盟軍帶來不小困難。正當第21裝甲師在行進間，盟軍的500架運輸機正從頭頂飛過，為英軍第6空降師運送後續部隊和補給，而費希丁格誤認為盟軍空降傘兵正是要前後夾擊己部，驚慌失措不戰自亂，放棄反擊匆忙後撤。除此之外德軍在D日就再沒什麼反擊了。
6月6日，也就是被隆美爾預言為「決定性的二十四小時」，被艾森豪稱作「歷史上最長的一天」，就這樣平靜地渡過了。
6月7日，希特勒將西線裝甲集群的5個裝甲師的指揮權交給隆美爾，隆美爾決心憑藉這支精銳部隊大舉反擊，但面對嚴峻局勢，他不得不把反擊的第一個目標定為先阻止盟軍將五個登陸灘頭連成完整的大登陸場，其次再確保卡昂和瑟堡。可惜這支裝甲部隊從100至200千米外趕來，一路上在盟軍猛烈空襲下，根本無法成建制投入作戰，即使零星部隊到達海灘，也在盟軍軍艦炮火的轟擊下傷亡慘重，再沒了往日的威風。就這樣整個7日白天，在盟軍海空軍絕對優勢火力下，德軍無力發動決定性的大規模反擊。
7日下午，艾森豪在海軍司令拉姆齊陪同下，搭乘驅逐艦到達諾曼第，視察登陸灘頭，並同蒙哥馬利、布萊德利等高級將領討論戰況，認為在猶他海灘和奧馬哈海灘之間在卡朗坦河口留有一個大缺口，這是個很嚴重的隱患，為此艾森豪決定改變原定計劃，命令美第5軍和第7軍暫不急於去攻佔瑟堡，而是趁德軍尚無力反擊的有利時機，先封閉這一缺口。英軍則肅清海灘附近殘餘德軍，進一步鞏固登陸場。當天英軍攻佔巴約。
6月8日，德軍第2裝甲師和黨衛軍第1、第2裝甲師共3個裝甲師向卡昂地區英、加軍結合部猛攻，遭到英軍反坦克炮和海軍艦炮聯合抗擊，損失極大。至此隆美爾和龍德施泰特都明白以現有兵力是無法消滅登陸的盟軍了，於是只得下令就地轉入固守。這一天奧馬哈的美軍與金海灘的英軍取得了聯繫，初步封閉了兩地之間的缺口。
盟軍三天來，總共上陸部隊25萬人，車輛2萬輛。
6月9日，希特勒在龍德施泰特的極力要求下，同意從駐加萊的第15集團軍抽調17個師用於諾曼第。但在盟軍「衛士」計劃的影響下，同時在總參謀長約德爾、最高統帥部辦公廳主任凱特爾、西線情報處處長羅恩納等人的反對下，希特勒於午夜時分，下令停止增援諾曼第，並將其他地區部隊火速調往加萊。龍德施泰特聞訊後仰天長嘆：「這場戰爭輸定了！」
同一天，美軍第2步兵師在奧馬哈海灘上陸，美第5軍在得到該師加強後，向西向南大步推進。
6月10日，隆美爾和西線裝甲集群司令馮·施韋彭格上將一致決定集中在諾曼第的所有裝甲部隊，在第2空降軍的配合下，全力反擊，以阻止盟軍繼續擴大登陸場。不料盟軍的飛機轟炸了西線裝甲集群司令部所在地，施韋彭格被炸成重傷，他的參謀長和很多參謀人員喪生，使得這次反擊還未實施就胎死腹中。
6月11日，美第5軍推進到科蒙——塞裡亞——伊濟尼一線，其先頭部隊正越過維爾河口，努力打通與美第7軍的聯繫。德軍明白一旦這兩個軍連成一片將構成極大威脅，所以全力阻止美軍的行動，雙方激戰不斷，黃昏時美軍第5軍已同第7軍建立起了聯繫。
同一天，盟軍的人工港被拖到諾曼第投入使用，使盟軍的卸載速度大大提高，在美軍地段的「桑樹A」人工港，卸載車輛的速度達到每分鐘2輛。在英軍地段的「桑樹B」人工港，物資卸載量從最初的日平均600噸，後來達到日平均1500噸。
6月12日，美軍攻佔卡朗坦。至此五個登陸場連成了一片，形成正面寬80千米，縱深12—18千米的大登陸場。在七天裡共上陸人員32.6萬，物資10.4萬噸，並繼續向大陸運送更多的人員、物資、裝備和補給。
在盟軍登陸後，德軍就從本土和義大利調集飛機，攻擊登陸灘頭，只是實力相差太過懸殊，只能在夜間進行一些騷擾性質的空襲，起不到什麼作用。七天裡共出動1683架次，還不及盟軍一次航空火力準備出動的飛機架次，取得的戰績只是擊沉了2艘驅逐艦和若干艘小型艦艇。昔日不可一世的德國空軍在這場決定性的戰略登陸戰中，卻淪落到僅僅是象徵性出動，從一個側面反應出德國的失敗已不可避免。
6月12日，德軍使用了所謂的秘密武器——V—1飛彈，這是一種小型地對地飛彈，彈頭裝烈性炸藥850千克，總重量2300千克，最大時速240千米，最大射程280千米，由地面發射架或飛機空中發射，主要射向倫敦，德國想以這種恐怖空襲迫使英美同意議和。但對登陸起不了多大作用，因為盟軍此時已擁有足夠的空中力量，可以在不影響登陸的前提下組織起有效的對空防禦。如果V—1能提前三個月投入實戰，那麼戰爭進程就很難說了。
（九）最後勝利
當盟軍登陸灘頭成為鞏固統一的登陸場後，就按預定計劃向內陸發展，美軍第1集團軍奪取瑟堡，擔負主攻；英軍第2集團軍猛攻卡昂，造成直取巴黎的假象作為佯攻。
德軍雖然最初的反擊已告失利，但並不甘心就這樣任由盟軍發展，隆美爾調整部署，使用步兵防守卡昂至科蒙一線，抽出裝甲部隊以反擊手段來阻止美軍的進攻。但還沒等新的部署調整好，英軍就先發制人發動了攻勢，打亂了德軍的計劃，有力保障美軍對瑟堡的攻擊。
6月13日，英第7裝甲師在向卡昂西南的維萊博日推進途中，與正從亞眠趕來的德軍黨衛軍第2裝甲師遭遇，配屬該師的第101重裝甲營，裝備45輛虎式坦克，是德軍的王牌裝甲部隊，儘管在投入戰鬥時，該營已在空襲中損失了8輛虎式坦克，但在德軍頭號裝甲王牌第1連連長米歇爾·魏特曼上尉指揮下，向剛剛進入波卡基村的英軍第7裝甲師第22裝甲旅發起突然而猛烈的攻擊，雙方隨即展開激戰，經過一天的鏖戰，英軍損失20輛克倫威爾坦克、4輛螢火蟲坦克、3輛M3A3坦克、3輛輪式偵察車、14輛半履帶車和14輛卡車，被迫後撤。德軍僅損失5輛虎式坦克和1輛IV坦克。雖然英軍的進攻沒有進展，但卻將德軍精銳的第2裝甲師吸引在卡昂地區，為美軍進攻創造了條件。當美軍佔領卡朗坦後，德軍從卡昂地區無法抽出部隊，只好從布列塔尼半島緊急調來黨衛軍第17裝甲師，攻擊美軍側面以消除美軍對瑟堡的威脅，美軍經激烈戰鬥，擊退了德軍，並乘勝於6月14日突破德軍在聖索沃地區的防線，最終於6月16日攻佔了聖索沃。根據希特勒的指示，在該地區的4個師必須全力阻滯美軍的前進，然後向瑟堡且戰且退，死守瑟堡。隆美爾清楚地知道，這4個師幾天來在戰鬥中兵力裝備消耗很大，已無力勝任堅守瑟堡的重任，即使退入瑟堡，充其量不過使瑟堡多堅持幾天而已。所以他向希特勒請求將這些部隊直接撤往塞納河，加強塞納河的防禦。但希特勒拒絕了他意見。當聖索沃地區出現被突破的徵兆時，隆美爾不顧希特勒的指示，果斷命令所有能聯絡上的部隊迅速向南撤退，這才挽救了不少部隊。
6月18日，美軍攻佔了科湯坦半島中部的巴內維爾。
6月19日，美軍出色發揮機動性強的優勢，掉頭直取蒙特堡，將科湯坦半島攔腰切斷。
同一天英吉利海峽風暴突起，風力達8級，浪高1.8米，給盟軍帶來很大損失。在美軍地段的桑樹A人工港，浮動碼頭解體，沉箱斷裂，十字形鋼製件相互碰撞而嚴重受損。在英軍地段的桑樹B人工港，由於海底礁石的天然保護，損失較小，只有4個沉箱被毀。在登陸灘頭，盟軍共有7艘坦克登陸艦，1艘大型人員登陸艦，1艘油船，3艘駁船，7艘拖網漁船，67艘登陸艇被大風颳沉，1艘巡洋艦和1艘渡船因相互碰撞而損壞，還有一些艦船因洶湧的風浪引爆了德軍布設的水壓水雷而被炸傷。狂風暴雨還將近800艘艦艇拋上陸地，迫使盟軍的卸載中止了整整五天，使2萬輛車輛，10萬噸物資無法按計劃上陸。風暴造成的物質損失大大超過了十三天作戰中的損失，並迫使盟軍的後勤補給出現嚴重困難。如果德軍能抓住這一千載難逢的戰機，進行反擊，戰局極有可能改寫。可惜當時德軍兵力僅僅能勉強進行防禦。德軍雖從匈牙利調來剛從蘇聯戰場撤下來整編的黨衛軍第9、第10裝甲師，該兩師由於法國境內的鐵路遭到嚴重破壞，部隊集結、機動都很困難，無法及時到達，錯失了這一絕好時機。
6月20日，美軍有3個師推進到距瑟堡僅8千米處。瑟堡位於科湯坦半島北部，是法國北部最大港口。德軍築有混凝土野戰工事，還利用河流和水渠設置反坦克障礙，在城郊部署有20個設在暗堡裡的炮連，其中15個是口徑150mm重炮，這些火炮既可向海上目標射擊，又可控制內陸道路。只是兵力不足，因為前一時期的戰鬥已消耗了大量有生力量，城防司令施利本將軍把勤雜人員編入戰鬥部隊，才勉強湊起4個團的兵力。
6月21日，美軍為保全港口設施，以廣播敦促守軍投降，遭到德軍拒絕。於是美軍決定對瑟堡實施強攻。
6月22日，盟國空軍進行攻擊前的航空火力準備，出動500架次飛機對瑟堡實施密集轟炸，投彈1100噸。隨後美軍3個師從南面發起猛攻，德軍殊死抵抗。激戰到6月24日，施利本已耗盡了所有預備隊，他致電柏林要求空投鐵十字勳章，授予有功人員以激勵士氣，仍準備死守到底。為儘快攻下瑟堡，美軍迫切需要海軍提供艦炮火力支援，可惡劣天氣使得艦炮火力支援直到6月25日才開始。海軍派出3艘戰列艦，4艘巡洋艦，11艘驅逐艦組成艦炮支援編隊支援地面部隊，美第7軍軍長柯林斯中將為避免艦炮誤傷己方部隊，要求軍艦除提供召喚射擊外，只能對射擊軍艦的德軍炮火還擊，取消了其他一切遠距離艦炮射擊。海軍軍艦進行了長達七小時的艦炮射擊，極其有效壓制了德軍炮兵火力。在強大的海空軍火力支援下，美軍第7軍於6月25日黃昏衝入了瑟堡市區。次日，施利本和港口海軍司令亨尼克少將一起宣布投降，但個別同主力失去聯絡的據點仍負隅頑抗，美軍使用坦克和轟炸機協同攻擊，將德軍殘部逐步壓縮到瑟堡最西北端。7月1日最後據點裡德軍被迫投降。至此，美軍佔領整個科湯坦半島，在奪取瑟堡和科湯坦半島的戰鬥中，美軍傷亡達2.5萬人，德軍傷亡被俘約3.6萬人。
瑟堡雖被佔領，卻已是一片廢墟。早在6月7日，也就是盟軍登陸的第二天，德軍就預料到盟軍必將奪取瑟堡，立即開始有計劃毀掉瑟堡，碼頭、防波堤、起重機等港口設備都被一一炸毀，港口水域裡遍布水雷，還用沉船堵塞航道。美軍的一位工兵專家看了瑟堡的毀壞情況，認為是「歷史上最周密、最徹底的破壞。」盟軍一佔領瑟堡就派出大批工兵、打撈分隊、掃雷艦艇進行清除工作，足足花了三個星期，掃除133枚水雷，打撈起20艘沉船，這才恢復了瑟堡港口的吞吐能力。7月16日，盟軍從瑟堡卸下第一艘運輸船物資。7月底，瑟堡日卸貨量已達8500噸。到9月日卸貨量又上升到1.7萬噸。再經三個月的努力，使瑟堡的卸載能力僅次於馬賽，成為盟軍在歐洲的第二大港。截至1944年底，共有2137艘運輸船進入瑟堡，總卸貨量達282.6萬噸。為反法西斯戰爭的勝利作出巨大貢獻。
就在美軍攻佔瑟堡的同時，蒙哥馬利指揮英軍第2集團軍，於6月26日以4個師的兵力發起代號為「埃普索姆賽馬場」的作戰，猛攻卡昂。於當天中午攻佔舍克斯，並繼續向前推進，但在左右兩翼都受到德軍黨衛軍第12裝甲師的堅決反擊，前進非常艱難。6月27日，英軍經一番苦戰，擊退德軍的反擊，佔領勞良，先頭部隊第11裝甲師控制了奧登河上的橋梁。6月28日，英軍主力渡過奧登河，建立起正面寬3650米，縱深900米的橋頭陣地。6月29日，德軍集中5個裝甲師發起反擊，盟軍的空軍乘著天氣晴朗的有利條件大舉出動，對德軍裝甲部隊實施了極其猛烈的轟炸，瓦解了德軍的攻勢。英軍第11裝甲師乘機佔領卡昂西南的戰略要地112高地。德軍深知112高地的重要價值，隨即組織多次反撲，但均未得手。6月30日，德軍集中所有炮火，全力炮擊112高地，在猛烈炮擊下，英軍難以堅守，只好放棄112高地撤到奧登河岸邊。德軍雖奪回了112高地。但一直在盟國空軍的猛烈打擊下，無法集中使用裝甲部隊，也就發揮不出裝甲部隊巨大的突擊威力，一般只能使用200名步兵和15至20輛坦克組成小型戰鬥群進行短促出擊，難以取得勝利，加上幾天來坦克損失約100輛，又得不到補充，隆美爾為確保卡昂，只好放棄外圍一些陣地，將全部900輛坦克中的700輛部署於卡昂近郊。盟軍在佔領卡盧克機場後，再無力推進，雙方陷入對峙。
6月29日，隆美爾和龍德施泰特晉見希特勒，匯報了當前的戰局。希特勒對此大為不滿，調整了德軍西線高層指揮人事，以克盧格元帥取代龍德施泰特任西線總司令，埃伯巴赫取代馮·施韋彭格指揮西線裝甲部隊，並將所部改稱第5坦克集團軍，以黨衛軍上將豪瑟接替剛剛病故的多爾曼上將任第7集團軍司令。
7月1日，盟軍宣布「霸王」登陸作戰中的海軍作戰即「海王」作戰勝利結束。隨即撤銷東、西特混艦隊的番號，所屬艦艇一部分被調往地中海和太平洋。盟軍又在諾曼地新設立兩個海軍基地司令部，一個在瑟堡，一個在朱諾海灘的人工港，具體負責指揮調度人員、物資的運輸和卸載。
到七月初，盟軍已上陸25個師，其中13個美國師，11個英國師，1個加拿大師，共100萬人，56.7萬噸物資，17.2萬部車輛。盟軍仍覺得登陸灘頭太狹窄，便繼續擴大登陸場。美軍為保障日後能展開大規模的裝甲部隊，取得有利的進攻出發陣地，美軍第1集團軍在攻佔瑟堡後馬不停蹄立即揮師南下。
7月3日，盟軍集中14個師的兵力，向登陸場正面德軍約7個師發動猛攻。因前進的道路上是大片沼澤和諾曼第地區特有的樹籬地形，易守難攻，加上天氣不佳空軍也無法出動，所以進展緩慢，在五天裡才前進6.4千米，而傷亡高達5000人。接下來足足經七天的浴血奮戰，又付出5000人的傷亡才推進4.8千米。傷亡如此之大，主要是前進的道路兩側都是沼澤，只能展開1個師的兵力，在遍布地雷、障礙物的道路上粉碎德軍的頑抗步步推進。
7月6日，直屬盟軍最高司令部指揮的具有極強機動力和突擊力的美軍第3集團軍，在驍勇善戰的巴頓率領下，踏上歐洲大陸。
7月9日，德軍黨衛軍裝甲教導師被調到維爾河地區，抗擊美軍的攻勢，儘管該師全力奮戰，仍阻止不了美軍的推進。
7月11日，西線美軍向諾曼第地區重要的交通樞紐聖洛發動鉗形攻擊，但德軍依託預先構築的工事拼死抵抗，美軍的攻擊未能如願。於是美軍停止攻擊，整頓部隊，補充彈藥，準備第二輪進攻。而德軍人員、裝備、彈藥所剩無幾，又得不到補充，已是山窮水盡。在美軍隨後發起的第二輪進攻中終於不支，聖洛於7月18日被美軍攻佔。在聖洛戰鬥中德軍在諾曼第地區重要的前線指揮第84軍軍長馬克斯中將陣亡。美軍為奪取聖洛也付出了近4萬人傷亡的高昂代價。隨著聖洛的失守，德軍在諾曼第地區防線被盟軍分割為兩段，局面更為被動不利。
與此同時，東線的英軍對卡昂發動第二輪攻勢。7月7日，盟軍出動460架次重轟炸機，對德軍陣地進行密集轟炸，在四十分鐘裡投彈達2560噸。7月8日，英軍2個師和加軍1個師在海軍艦炮火力支援下（海軍艦炮共傾瀉了8萬發重炮炮彈）向卡昂實施向心突擊。不料空軍的猛烈轟炸雖給德軍造成了慘重傷亡，卻也造成了遍地瓦礫廢墟，其損壞程度甚至嚴重影響了己方地面部隊的推進，因此英軍於7月10日才佔領卡昂。
在隨後的一周裡，盟軍一邊補充兵力物資，一邊不斷向正面德軍施加壓力，使其無法重新調整部署。
7月18日，為進一步將登陸場擴大到奧恩河至迪沃河之間，英軍投入5個裝甲師，共計1100輛坦克，繼續由卡昂向東南推進，為配合英軍的進攻，盟國空軍實施了更猛烈的航空火力準備，共出動1700架次重轟炸機和400架次中轟炸機，投彈達1.2萬噸，並吸取對卡昂轟炸的教訓，炸彈都改用瞬發引信，以減少對道路的破壞。德軍也改變戰術，以3個步兵師和2個裝甲師採取縱深梯次防禦，設立五道防線，共配置78門88mm高射炮專門用以平射坦克、194門野戰火炮和22門六管火箭炮，並在有利地形不斷組織反衝擊，使英軍蒙受了很大傷亡，坦克損失高達200輛，進攻被迫停止。
儘管英軍的進攻沒有取得進展，但在整個戰場上，盟軍已到達岡城——考蒙——聖洛——萊索一線，形成正面寬150千米，縱深15至35千米的登陸場，建立並鞏固了戰略性質的橋頭堡，完成了大規模地面總攻的準備，奪得了供大規模裝甲部隊展開的進攻出發陣地，為收復西歐奠定了堅實的基礎。至此，諾曼第登陸戰役勝利結束。
此役，盟軍共傷亡12.2萬人，其中美軍7.3萬人。海軍損失1艘戰列艦，3艘巡洋艦，8艘驅逐艦，3艘護衛艦和48艘其他艦船。德軍傷亡7.3萬人，被俘4.1萬人，共損失11.4萬人。德軍投入的裝甲部隊，共計88輛重型虎式坦克、333輛黑豹坦克、719輛IV坦克和393輛III自行突擊火炮，損失包括全部虎式和黑豹坦克在內的1459輛，只有74輛僥倖逃脫被擊毀的命運。
（十）作戰簡評
諾曼第登陸戰役是世界歷史上規模最大的兩棲登陸戰役，是戰略性的戰役，為開闢歐洲的第二戰場奠定了基礎，對加速法西斯德國的崩潰以及戰後歐洲局勢，都起了重要作用。盟軍登陸成功的主要原因有以下幾點：
一、成功組織了戰略欺騙，使得德軍統帥部判斷錯誤，不僅保障了登陸作戰的突然性，還保證了戰役順利進行，對整個戰役具有重大影響。盟軍通過海空軍的卓有成效的佯動，成功運用了雙重特工、電子幹擾，以及在英國東南部地區偽裝部隊及船隻的集結等一系列措施，再加上嚴格的保密措施，使德軍統帥部在很長時間裡對盟軍登陸地點、時間都作出了錯誤判斷，甚至在盟軍諾曼第登陸後仍認為是牽制性的佯攻，這就導致了德軍在西線的大部分兵力、兵器被浪費在加萊地區，而在諾曼第則因兵力單薄無法抵禦盟軍的登陸。
二、掌握絕對制空、海權。這是登陸成功的重要原因，盟軍投入作戰的飛機達13700架，軍艦9000艘，是德國飛機、軍艦的數十倍。在登陸前空軍對德國空軍基地、航空工業及新武器研製基地等目標進行了大規模轟炸，嚴重削弱了德國的戰爭潛力。盟軍並憑藉絕對優勢海空軍，保障了登陸部隊在航渡中的安全。在登陸前後，盟國空軍對戰區範圍內的交通線進行了嚴密的空中封鎖，使德軍為數不多的增援部隊也無法及時成建制投入反擊。在登陸部隊突擊上陸的關鍵時刻，海空軍更是給予了極為有力的火力支援，尤其在奧馬哈海灘，完全依靠海空軍火力支援才取得了成功。
三、充足的物資準備和周密的偵察保障，盟軍為確保登陸成功，進行了長達近一年的準備，而且參戰部隊多，裝備全，登陸前盟軍作戰物資和裝備器材的準備十分充足。在登陸後，也保障了不間斷的後期補給。尤其是創造性的人工港和海底輸油管線，更是在保障部隊和物資的順利上陸中發揮了巨大作用。而在偵察保障中，一面作為戰略欺騙對加萊地區組織了偵察，一面對諾曼第地區進行了大量水文、氣象、地質偵察，為選擇具體登陸時間和登陸地點提供了大量有價值的數據。還通過空中偵察基本獲得了諾曼第地區的德軍兵力部署、防禦設施等情況，為戰役的實施起了重要作用。
四、逼真的戰前訓練，由於登陸作戰是一種極為複雜的作戰樣式，盟軍在登陸前對參戰部隊的組織和行動進行了反覆多次近似實戰的模擬演練，以使部隊儘快掌握相關的作戰技能，提高了部隊戰鬥力。戰後參戰人員對戰前訓練特別是湯普森的訓練基地給予了高度評價。
五、惡劣天氣的影響，天氣是登陸作戰中關鍵因素之一。由於惡劣天氣的影響，盟軍不僅將登陸時間由6月5日推遲到6月6日，而且在空降作戰、海上航渡、火力準備等過程中都受到不小困難。但也正是惡劣天氣使德軍喪失了必要的警惕，增加了登陸的突然性。
儘管盟軍登陸取得了巨大成功，但在戰鬥中也暴露不少問題。如雖掌握絕對海空優勢，又在敵兵力薄弱的次要防禦方向登陸，卻因組織指揮不得力，部隊攻擊力不夠銳利，使得建立登陸場的速度太慢，平均每日僅1.8至2.7千米，在一定程度上影響了戰役進程。又如偵察工作還不夠及時周密，特別是未能迅速查明德軍精銳的第352步兵師的去向，使得在奧馬哈海灘登陸的美軍遭到頑強抵抗，蒙受巨大的人員傷亡。再如空軍兵力使用不當，造成了兵力兵器的嚴重浪費。在6月6日登陸前的航空火力準備中，出動2500架次重轟炸機，投彈1萬噸，這種從高空轟炸小型、點狀的海岸防禦工事，效果很不理想。在7月7日對卡昂的轟炸中，對面積約3.5平方千米地區集中投彈達2500噸，如此猛烈的轟炸所造成的大片廢墟瓦礫甚至嚴重阻礙己方地面部隊的推進。
德軍失敗的原因主要有：
在戰略上，兵力因受到多方牽制而不得不分散。德國在1944年6月的兵力部署是在蘇聯為179個師又5個旅，在北歐的挪威瑞典為13個師，在義大利為21個師，南斯拉夫為25個師，希臘為12個師，匈牙利為4個師。而在大西洋沿岸的法國比利時荷蘭共60個師，只佔其總兵力的18%，在這60個師中，部署在加萊有23個師，在盟軍登陸的諾曼第僅為6個師又3個團，僅僅約佔其總兵力的2%。雖然德軍在盟軍登陸後陸續由各地調集了21個師進行增援，但由於盟國空軍的空中封鎖，這些援兵大都不成建制的零星投入作戰，無法組織起有力的反擊。而在同一時期裡，盟軍在43天中從諾曼第上陸共9個軍39個師約165萬人，（在39個師中從國別上是美國20個師，英國14個師，加拿大3個師，自由法國和波蘭各1個師；從種類上是24個步兵師，11個裝甲師，4個空降師），物資約66萬噸，坦克約4000輛，各種機動車輛約20萬輛。
在戰術上，指揮不統一，德軍戰役司令無權指揮海軍和空軍，也就無法組織起有效的三軍協同抗登陸。即便在陸軍中，也沒有統一的抗登陸方針，西線德軍總司令龍德施泰特與B集團軍群司令隆美爾存在嚴重分歧，前者主張將主力配置在戰役縱深，以堅決的反擊來抗擊登陸；後者主張憑藉堅固的海灘防禦工事，殲敵於灘頭。這一分歧，導致了德軍在法國的4個裝甲師既未配置在戰役縱深，也未部署在沿海地區，嚴重削弱了德軍本已不強的防禦力量，再加上德軍戰略預備隊裝甲師的指揮權又在德軍統帥部，而且命令由於盟軍的電子幹擾和空襲，上傳下達也不暢通，錯過了最佳的反擊時機。
海空力量過於薄弱，實力太過相差懸殊。作為抗登陸的重要力量，德軍海空軍實在太弱，其空軍既要在廣闊的蘇德戰場上作戰，又要對付盟軍對德國本土的戰略轟炸，能用於諾曼第的航空兵力少得可憐，德軍竭盡全力從各地抽調飛機，也不過區區400架，要迎戰盟軍的13000架，相差三十倍之多！怎有取勝的可能？德國空軍在6月6日後的一周裡出動1683架次，可以說是傾其所有，卻僅及盟軍一次直接航空火力準備所出動的2500架次的67%，只相當於盟軍一周總出動架次的6%，根本起不了多大作用，只能進行一些騷擾性的空襲，只不過顯示一下德國空軍還在戰鬥罷了。海軍方面，德國海軍的發展本來就不平衡，只注重發展潛艇，忽視大型水面艦艇，再經過幾年戰爭的消耗，到1944年6月，德國海軍大型水面艦艇所剩無幾，只能以潛艇和小型艦艇進行抗登陸。6月6日後，德軍先後出動41艘潛艇，但在盟國強大反潛兵力阻截下，損失了6艘潛艇，只有13艘潛艇進入英吉利海峽，取得擊沉坦克登陸艦、護衛艦、驅逐艦各一艘的戰績。德軍小型艦艇也多次出動，以損失2艘驅逐艦、1艘掃雷艦、9艘魚雷艇、1艘巡邏艇；被擊傷5艘魚雷艇、2艘掃雷艇的代價，擊沉盟軍1艘驅逐艦、5艘坦克登陸艦、3艘人員登陸艇、5艘運輸船。儘管德國海空軍竭盡全力，但實在是實力相差太懸殊，所起的作用微乎其微。
諾曼第登陸的勝利，宣告了盟軍在歐洲大陸第二戰場的開闢，意味著納粹德國陷入兩面作戰、腹背受敵的困境，徹底粉碎了德軍企圖以西線部隊挫敗美英登陸後再抽出50個師轉用於蘇聯戰場的如意算盤。到了1944年8月，稍有軍事常識的人都清楚，德國的最後失敗已不可避免。而諾曼第的勝利，就是敲響了納粹德國的喪鐘。
作為有史以來規模最大，組織最複雜的兩棲登陸，諾曼第登陸戰役在軍事歷史和軍事理論上，都有著極大的研究價值，讓我們這些後人去研究、探討。