“霸王计划”获得成功
虽然艾森豪威尔制造了种种假象，使希特勒和他的将帅们将目光聚焦在加莱地区，但德军在西部诺曼底地区并非没有兵力，只是两地相比加莱地区强一点。
德军在诺曼底地区守军为第七集团军所属的六个师又三个团，其中三个海防师，战斗力较弱；两个步兵师和一个装甲师，战斗力稍强；三个团是两个独立步兵团和一个伞兵团，总兵力约9万人。防御工事也比较薄弱，只构筑了若干钢筋混凝土的独立支撑点，大部分工事都是野战工事，纵深也只设置了少量防空降障碍物。在诺曼底战役中德军投入的总兵力为138万人。
德军在西线最大的问题是高层领导对抗登陆作战存在很大分歧，意见不统一。总司令龙德施泰德的意见是抗登陆兵力要放在纵深；陆军元帅隆美尔则认为抗登陆兵力要放在海边的滩头上。他们各执己见，互不让步。更为严重的是由于他们俩对装甲兵的使用也存在分歧，希特勒一怒之下将原归隆美尔指挥的西线机动兵力两个精锐装甲师改由最高统帅部指挥，这一决定实际上剥夺了西线将领对装甲部队的指挥权，使隆美尔失去了最令盟军心惊胆战的反击力量。
由于德军将领之间的分歧，缺乏统一的思想，首脑之间严重的不团结，导致德军对敌斗争的力量大大削弱，所以，战役一开始德军就处于被动。
盟国有11个国家200多万人的军队参加了诺曼底战役。6月，在艾森豪威尔的统一指挥下，作了充足的准备工作。6月5日晚9时45分，艾森豪威尔以盟军远征军最高统帅部的名义，向全军发出进攻令。
命令发出后，早已在指挥位置上的各军兵种指挥员也分别向自己的部队发出攻击号令。所有登陆编队在飞机掩护下开始横渡英吉利海峡。所有舰艇按作战计划，先在怀特岛以南代号“Z区”的海域会合，然后分成五个编队沿着五条被清扫过水雷的安全航道向五个滩头分别驶去，过了海峡中心线以后，各编队由一条航道分别驶向供快速舰艇和慢速舰艇使用的航道，以保持编队航行队形。
在航渡途中，盟军出动了大批的反潜飞机和军舰实施反潜警戒，还派出了95架轰炸机和375架战斗机负责空中掩护。
由于盟军准备充分，组织周密，航渡过程没有遭到任何损失。盟军之所以能安全顺利地航渡，主要是恶劣天气帮了大忙，德军的气象人员没有像盟军气象小组那样预报出6月6日的短暂好天气，发布了连续数日暴风雨的天气预报，使德军统帅部判断盟军不会在这样的天气登陆。德军对诺曼底地区的戒备很差，甚至连例行的飞机、舰艇巡逻都被取消了。因此，德军丝毫没有察觉到盟军登陆编队的航渡。
在登陆部队出发后五小时，盟军的空降兵就开始行动了。美军第八十二、一〇一空降师和英军第六空降师分别登上26架运输机，从150米高空飞过英吉利海峡，在德军阵地上降落。6月6日1时，又有盟军两个空降师约1万余人，乘坐1200架运输机飞往诺曼底。两批空降部队空降后，迅速占领了科唐坦半岛至毖堡公路。他们占领有利地形后，向德军阵地攻击，德军对于突然出现的盟军空降部队异常恐慌，甚至不知所措，根本不能向滩头盟军的登陆部队发起反攻。
美空降兵控制住了卡朗坦北面洪水区内的堤道，以便接应从海上登陆的进攻中队。(https://www.daowen.com)
6月6日，第八十二空降师集合2000人，占领了圣曼·伊格里斯，6月7日17时，这支部队和登陆部队会合。
美国空降兵第一〇一旅突击梯队由432架C 47运输机来运送，在圣马丁·特代拉维尔、圣马利·杜蒙、圣高姆·杜蒙地区进行空降。
后续梯队第一批150人及反坦克炮与其他装备，乘载52架滑翔机一同着陆。第二批157人以及补给物品乘32架滑翔机一同着陆。
登陆部队与空降部队按计划向德军攻击前进，到7月中旬，登陆的盟军已达30个师。与盟军对抗的德军有27个师，但是他们伤亡了16万人。据艾森豪威尔估计，敌方的战斗力量不会在16个师以上。
7月18日，英军前线司令蒙哥马利决定以三个军的兵力向敌人发起总攻，目标在于扩大桥头堡，并使队伍越过奥恩河向纵深发展。
7月25日，布莱德雷将军从圣洛对德军发动攻势，出动了2500架飞机，对敌人一个长约7英里、宽约2英里的阵地投弹4000吨。接着，美军投入六个师发起强攻，打开了一个缺口，布莱德雷迅速扩大战果，四个军全部投入战斗，在不到一周的时间，第七和第十一军向前推进了30英里。
1944年8月25日，盟军占领了巴黎。
巴黎的解放标志着诺曼底战役的结束。德军第七集团军和第五坦克集团军遭到失败，第一和第十九集团军的大部分也被击溃。从盟军6月6日登陆起，敌人高级指挥官中有三个陆军元帅和一个集团军司令被撤职或被打伤，一个集团军司令、三个军长、15个师长和一个要塞司令被击毙或被俘。到8月底，西线德军已损失了近50万人，其中多半是被俘的。盟军共缴获或击毁敌人坦克1300辆，军车2万辆，迫击炮500门，野炮和重炮1500门。
诺曼底登陆的胜利，标志艾森豪威尔的军事生涯达到了顶峰。