1944年上半年的世界形势，对盟军在西欧登陆，开辟第二战场极为有利。在亚洲太平洋战场，日军深陷中国大陆，太平洋上连遭失败，无力与德国进行战略配合。在意大利战场，由于意大利政府投降，德国不得不抽调大批兵力用于南线，以对付美、英军队的进攻。在苏德战场上，苏军已接连发动了大规模战略进攻，德军一再溃退，希特勒不得不把大量预备队和西线部分兵力调去阻止苏军推进。在西欧各国，大规模反法西斯武装斗争已经兴起。在地中海和大西洋，盟军已控制了海上通道。
盟军开辟第二战场总的企图是，在法国西北部登陆，夺占登陆场和港口，保障主力上陆和后勤供应，然后发动攻势占领法国西北部地区，并与在法国南部登陆的部队配合，收复法国，向德国内地进攻，与苏军协同最后战胜法西斯德国。盟军决定在诺曼底地区实施登陆。这里沿海地势开阔，可同时展开大量兵力，距英国西南部各大港口较近，便于输送部队和物资，德军守备兵力薄弱，登陆容易成功。这里缺乏良港，但可以用人造港补救。登陆作战的代号为“霸王”(登陆阶段为“海王”)。
为了确保登陆成功，盟军进行了周密的准备工作。参加战役的盟军共36个师，总兵力约288万人，其中陆军153万人；飞机13700余架，其中轰炸机5800架、战斗机4900架、运输机(包括滑翔机)300架；各型舰艇9000余艘，其中登陆舰艇4000余艘。
美第1集团军、英第2集团军、加拿大第1集团军编成第21集团军群，由英军蒙哥马利将军指挥。美第3集团军直属远征军总部。登陆前，对诺曼底地区进行了长期全面的空中侦察。登陆前50天开始对前沿和纵深的重要目标实施轰炸。对气象、水文组织了周密调查。进行了大规模登陆预演。还进行了一系列战役伪装。如在加来地区所投炸弹吨数超过在诺曼底地区所投炸弹的两倍，登陆战役前夕又对加来地区德军防御阵地进行了集中轰炸，在加来海峡英国港口设置了大量假登陆艇和假物资器材堆积物，并以一部兵力在加来当面运动、给德军造成了盟军要在加来地区登陆的错觉，而忽视了对诺曼底地区的防御。
希特勒为了预防盟军在西欧登陆，曾下令从挪威到西班牙修筑一道由坚固支撑点构成的“大西洋壁垒”。但由于工程量过大，到1943年末还远远没有完成。德军统帅部判断，盟军可能在1944年进攻西欧，并认为粉碎盟军在西欧登陆，就会使盟军与苏军东西两面夹击的企图破产，德军就可腾出50个师兵力加强东线，从而根本上扭转败局。德军制定了抗登陆作战计划，计划集中大部兵力、兵器于敌人可能登陆的主要方向上，对已登陆敌军实施决定性的反突击，一举歼灭。希特勒和德军总参谋部都认为，盟军将横渡加来海峡在加来地区登陆，向法国东北沿海地区实施主要突击。德军的部署是“B”集团军群(司令隆美尔)辖第15、第7集团军共39个师，防守从荷兰至法国布列塔尼半岛的沿海地区，其中第15集团军23个师(14个海防师、4个步兵师、5个装甲师)被重点配置在加来地区900公里海岸线上。诺曼底地区只部署了第7集团军的6个师又3个团，不超过9万人。“G”集团军群17个师，防守法国南部和西南部海岸。德军兵力共60个师(含统帅部预备队4个师)，飞机450架，舰艇301艘，由龙德斯泰特指挥。在加来地区，德军沿海岸修筑了一道纵深5-6公里的防御地带，设有岸炮阵地以及由坦克陷阱、防坦克壕、钢筋混凝土隐蔽部构成的坚固支撑点，各支撑点之间敷设大量地雷和障碍物，水中设置了障碍物和水雷区。诺曼底地区的防御设施远不及加来地区。这里只构筑了若干个独立支撑点，大部分是野战工事，纵深内只设置了防空障碍物。
1944年6月6日晨，盟军利用涨潮时机和刚刚出现的短暂的好天气，开始在诺曼底地区登陆。登陆前4-5小时，美空降第82师、第101师和英第6师在登陆地域两翼距海岸10-15公里的纵深实施空降，占领登陆地域内的交通枢纽、渡口、桥梁和其他重要目标，配合海上登陆。美第1集团军所属第7军步兵第4师、第5军步兵第1师和英第2集团军所属第30军步兵第50师、第1军步兵第3师和加拿大步兵第3师参加了登陆作战。6日5时盟军开始火力准备，1个半小时之后美英军第一批登陆部队陆续登陆。由于盟军掌握着制空权，德军抗登陆的准备又不足，登陆部队未遇德军强大反击，日终前已夺占了数个纵深8-10公里的登陆场。6月12日各登陆场连成一片，正面宽约80公里，纵深12-18公里。
这时，德军为了阻止盟军大批上陆，使用了所谓“新式秘密武器”V－1型飞弹。这是一种小型火箭，总重量2300公斤，弹头装药850-l000公斤，最大时速240公里，最大射程280公里，可由地面发射或由飞机空中发射。8月初德军还使用了V－2型飞弹、射程350公里，时速5800公里。德军统帅部还调来4个师加强防御。但所有这些措施，对盟军登陆没有产生多大影响。从6月中旬起，盟军开始扩大登陆场。于6月26日攻占了瑟堡，夺取了海港，加强了登陆部队的物资保障。6月底盟军登陆场扩大到正面宽100公里、纵深50公里的地区。7月初盟军已有13个美军师、11个英军师和1个加拿大师，100万人从诺曼底登陆，有近56.7万吨物资和17.2万辆车辆运送上岸。而这时在当面抵抗的德军只有13个师。7月18日英军攻占卡昂。从而盟军在西欧大陆建立了从卡昂，经科蒙、圣洛，延伸到来赛的稳固战线。至此，盟军已具备了收复西欧大陆的条件。从6月6日到7月18日的诺曼底登陆战役中，歼灭德军11.7万，盟军伤亡12.2万。
策划“霸王作战计划”的将领（由左至右）：西欧盟军统帅艾森豪威尔，空军总司令利·马洛里、副统帅阿·特德和英军地面部队司令蒙哥马利。
在诺曼底登陆前，美军的道格拉斯A20攻击轰炸机对德军防御工事进行轰炸。
诺曼底登陆前，英国的各种仓库里堆满了从美国运来的各种物资。图为部分船只。
诺曼底登陆前，丘吉尔访问美241国部队。图为丘吉尔在访问中试用新式武器。
随时准备起飞的美国战斗机和轰炸机。
盟军在诺曼底半岛登陆的壮观情景。
1944年7月，在诺曼底盟军登陆司令部所在地的蒙哥马利（右一）、巴顿（右二）艾森豪威尔（右三）。
美国士兵跳下登陆艇，向诺曼底海滩登陆。
滩头阵地建立后，盟军攀登白垩悬崖向内陆进攻。
盟军在诺曼底登陆开始不久，希特勒就在贝希特斯加登附近的萨尔斯城堡里召集其部下商讨应战计划。参谋总长约德尔正指点着地图向希特勒汇报盟军登陆的滩头位置。在他二人之间站着的是空军总司令戈林，后排左一是外交部长里宾特洛甫。
诺曼底登陆后，德国用飞弹进攻英国，作为报复。从1944年6月12日起，在以后的9个月内，伦敦遭到2420枚飞弹的袭击，造成6000多平民死亡。
为对付德军的飞弹，英军在空中航道上布满了障碍气球。
诺曼底滩头堡的一个英国海军指挥所。
诺曼底登陆不久，英王乔治六世到前线视察。
1944年6月14日，戴高乐将军到达法国，图为他与法、英军官在诺曼底滩头谈话。8月15日，戴高乐将军胜利进入巴黎。
1944年8月15日，美、英伞兵部队在法国南部着陆。
