一俟占据滩头，军队立即涌入诺曼底，他们主要是巴顿的美国第3集团军和克里勒的加拿大第1军。计划为让第21集团军群占领卢瓦河和塞纳河之间的区域，占领瑟堡和布雷斯特，然后解放法国全境并向德国进发。

这一计划大胆而富有想象力，将由巨大的空中力量保障。取胜的一个关键是制空权：在盟军进攻日当天，德国空军飞机共出击309架次，而盟军达到13688架次。事实上只有十余架德国战斗轰炸机飞抵诺曼底海滩，每架飞机只能发起一番扫射，然后就被驱逐。

同样，德国海军也几乎未能对此次进攻构成任何威胁。德国海面舰船都集中于加莱海峡地区，德国潜艇也没有对盟军舰队发起任何攻击。盟军的一个主要问题是缺少登陆艇。由于数量过少，原计划在“霸王”行动当天在法国南部发起的“铁砧”行动不得不推迟至8月15日，届时德军大部已从该地区撤离。

盟军登陆诺曼底一周之后，德军才开始意识到他们所遭遇到的并非是南部的佯攻，而是真正的大举进攻，甚至到了6月26日，德军第15军的59万军队仍驻扎加莱海峡，以防备不会从这里发起的进攻。

凌晨5时前，第7军参谋长向B集团军群发出警告说，盟军真的发动了进攻，隆美尔当天回德国给妻子露茜庆祝生日，不在前线。他当晚6时才赶回古荣。他的参谋长施派德尔中将命令党卫军第12希特勒青年装甲师在拂晓发起反攻，但是盟军4500架轰炸机严重挫败了此次反击。

到午餐时，德国国防军最高统帅部仍不能确定这究竟是真正的进攻还是仅为佯攻。伦德施泰特也不能确定。所以当两个装甲师被派往100英里之外的海滩时，宝贵的时机已经丧失。 在盟军进攻发起之时，德军在西线驻有59个师，其中八个驻扎荷兰和比利时。

在陆军27个师中，只有10个为装甲师，其中三个驻扎南部，一个临近安特卫普。有六个师沿塞纳河以西的200英里的诺曼底海岸驻扎，盟军恰是在这里发起进攻。“这种部署真的只是‘海岸保护’而不是防御！“布卢门特里特后来说。

清晨5时50分，盟国海军向德军海滩工事和诺曼底海岸村庄发起了猛烈的炮火袭击。6时30分，攻击开始时刻，美军主力在“尤他“和”奥马哈“海滩登陆，一小时后英军和加拿大军也到达另外三个海滩。在”尤他“海滩23000名士兵成功登陆，仅伤亡210人 。32辆“谢尔曼”两栖坦克中有28辆成功登岸。

然而在“奥马哈”海滩，因有三分之二的美国兵力要在此登陆，进展没有如此顺利。久经战阵的美军第1师和从未参战的第29师损失要比“尤他”海滩的第4师多九倍。

德军的精确炮火打击，尤其是第716步兵师的一个团和来自第352步兵师的精锐部队造成了严重破坏。这几乎给登陆“奥马哈”海滩的美军带来灭顶之灾。虽然“奥马哈”海滩上有2000名美军士兵丧生，但到夜幕降临时共有34000名士兵成功登陆，其中有两个突击营用绳梯攀上峭壁，打哑了西面的德军奥克角炮台。