1944年初，第二次世界大战的局势发生了根本的变化，意大利政府已经向盟军投降，墨索里尼被处死；日本海空军在太平洋连遭失败，陆军深陷于中国大陆不能自拔；在苏德战场，苏军发动了大规模战略进攻，德国军队一再溃退，希特勒不得不把两线兵力和大量预备队调往东线，阻止苏军的推进。
在西欧各国，大规模反法西斯运动正在蓬勃发展，反抗法西斯占领军，仅法国就有50万人投入战斗。在地中海和大西洋，盟军正控制了那里的海上通道。所有这些，都为盟军在西欧登陆开辟第二战场提供了最有利的条件。
德黑兰美，英、苏三国首脑会议确定，盟军开辟第二战场的总意图是：在法国西北部登陆，夺占登陆地点和港口，保障主力登陆和后勤供应，然后发动攻势占领法国西北部地区，并与法国南部的登陆部队配合，向德国内地进攻，协同苏军最后战胜德国法西斯。
当时，在法国西北部有三处比较合适的登陆地点，原为康斯坦丁半岛、诺曼底和加来地区，经过反复推敲比较，丘吉尔和艾森豪威尔召集三军参谋长会议选定登陆地点在诺曼底。为了确保这次行动成功，盟军进行了大量周密的准备工作。其实，应该说准备工作是自从德黑兰三巨头会议以后就开始进行了，正式任命艾森豪威尔为西北欧盟军远征军总司令，英国空军上将泰德为副总司令，负责研究和制定登陆作战计划，筹集兵员和各种军事物资，到1944年6月，英美盟军已调集作战部队约80多个师，各类飞机1.3万多架，战舰连同各种运输船6千多艘，陆海空三军官兵加上基地和后勤人员合计287万多人。
同时，他们对德军海岸防御情况也作了大量侦察和了解，防守这一带海峡的是隆美尔元帅统辖下的39个师，其中19个师防守加来海峡，是整个大西洋防线的重点；12个师防守诺曼底到布列塔尼一带；1个独立军守卫荷兰；另有4个坦克师准备用来保护法国北部和比利时。在盟军海军的连续打击下，德国海上力量也严重削弱，在英吉利海峡只剩下为数不多的战舰和潜艇，不足以对盟军强大的进攻构成威胁。
发动进攻之前，为了迷惑敌人，转移他们的注意力，他们制造了许多假象，使德国人认为盟军可能从加来海岸登陆。希特勒果然上了当，将原先已经布防严密的加来地区进一步加固，相比之下，诺曼底地区的海防工事则薄弱得多了。
盟军原定进攻的日期是6月5日，但因这一天风浪太大，云雾遮天，丘吉尔和艾森豪威尔临时决定行动推迟一天。
6月6日凌晨，天气转好，正在涨潮，大规模的进攻行动开始了。美英盟军2395架运输机和847架滑翔机从英国20个机场同时起飞，载着3个伞兵师向南疾飞，到诺曼底海岸防线后面的指定地区空降着陆。黎明时分，英国皇家空军的1136架飞机对勒阿佛尔和瑟堡之间事先选定的敌军10个海岸碉堡投下大量炸弹。天亮以后，美国第八航空队1083架轰炸机在部队登陆前半小时，对德军海岸防御工事又进行了一次密集轰炸。然后，盟军各类飞机同时出击，轰炸海岸目标和内陆敌军炮兵阵地。太阳升起之后，盟军海军战舰开始猛轰沿海敌军阵地。一连数小时，炮火连天，山摇地动。
进攻部队由运输舰送到离海岸约10英里的海面，改乘大型登陆艇和小型攻击艇。小艇在前，直冲滩头；运载坦克、大炮和工程设备的大型登陆艇紧随其后，向海岸敌防御工事发起猛烈的进攻。
6月6日这一天，盟军空军共出动1.46万架次，大约10个师部队连同坦克等武器已经上了岸，后续部队源源而来，不断扩大战果。午夜空降的三个伞兵师在卡昂城和卡朗坦附近着陆，从德军防御部队的后面发起攻击。至此，“霸王”作战行动获得成功，希特勒大肆吹嘘的“大西洋壁垒”已被突破，为摧毁西线德军打下了牢固的基础。
到6月13日，已有32.6万多人和5.4万辆军车通过海滩运到岸上，几个滩头连成一条降线了，德国空军和海军几乎全部被击垮，主动权已经完全掌握在盟军手中。德国纳粹将领们完全慌了手脚，隆美尔和伦斯德不得不将这一严重后果告诉他们的元首，并希望能跟希特勒谈一谈战争形势，隆美尔认为战争已经到了应该结束的时候了，再打下去，德国将会遭受更大的灾难。希特勒这时已经愤怒得几乎要发疯了，冷冷地打断他的话：“你不用为战争的未来发展操心，还是为你自己受到进攻的防线操操心吧？” 此后不久，在东普鲁士的希特勒大本营里发生了一起刺杀希特勒的未遂行动，以冯·施道芬堡上校为首的一批德国高级军官约200多人被处死。隆美尔元帅的参谋长斯派达尔将军是这个集团的核心人物。希特勒置将领们的意见与国家利益于不顾，顽固地准备一拼到底，终于导致了他最后的灭亡。
到7月中旬，登陆的盟军已达到30个师，德军集结的27个师伤亡人数已达16万人，7月18日，英军前线司令蒙哥马利将军决定以三个军的兵力向敌人发动总进攻。在行动开始以前，先由空军作了一番更大规模的轰炸，德国空军完全无法出来阻挡。当天英军占领了冈城。同时美军也胜利攻克圣洛。
7月25日，布莱德雷将军从圣洛对德军发动玫势，盟军出动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，美第一集团军派出6个师发起强攻，在敌人的防线上打开一个缺口。布莱德雷迅速扩大战果，把第一集团军的四个军全部投入战斗，第七和第八军在不到一周年就前进了30英里，占领了阿佛朗什，迫使德军向东南方向退缩。这时希特勒及其最高统帅部终于看清诺曼底战役是盟军的主要行动，便急令加来地区的第十五集团军驰援诺曼底阵地，但为时已晚，加之交通不便，行动缓慢，收效甚微。
同时，布莱德雷又同蒙哥马利商定，英国、加拿大和波兰军队从冈城南下，向法莱斯推进，准备包围德军。8月16日，加、波军队占领了法莱斯。
19日，这个钳形攻势完成，形成一个口袋，包围德军8个步兵师和2个装甲师，毙敌一万，俘敌5万。艾森豪威尔后来回忆说：“在这个包围圈封闭后的48小时内，有人领我步行通过这个地区，那里的景象只有伟大的诗人但丁才能形容。你完全可以在死尸和烂肉堆上一气走几百码而踩不着别的东西。” 盟军自诺曼底登陆以来，势不可挡，德军节节败退，希特勒面临着法国和比利时的丢失和东方战场的强大攻势。盟军和苏军互相配合，以压倒优势的兵力向德国本土步步进逼。
8月中旬，苏联红军打到东普鲁士边境，在波罗的海附近包围了德军50个师，深入到芬兰的维堡，消灭了德中央集团军。而且在六个星期内、在这条战线上推进了400英里，到达维斯杜拉河，与华沙隔河相望。同时在南线，从8月20日开始发动新攻势，月底就占领了罗马尼亚和供给德军汽油的唯一重要来源普洛耶什特油田。8月26日，保加尼亚正式退出战争，德军开始从那里仓惶撤退。9月间，芬兰也退出战争，并向拒绝撤离其领土的德军开火。
在这期间，西欧战场上，由巴顿将军指挥的第三军团横扫法国全境，并解放了巴黎，巴黎的解放标志着诺曼底战役的胜利结束。从6月6日起到8月底，德军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，20个师长以上军官被击毙或被俘。西线德军损失近50万人，盟军共缴获或击毁敌人坦克1300辆，军车2万辆，各种火炮约2千门。至此，西线战事告一段落，虽然仍有小规模战斗，但希特勒的失败已经被注定了。
