隆美尔支持这两位陆军指挥官在卡昂城南设防的要求，冯·伦斯德也批准了这个建议，并在七月一日晨呈送最高统帅部。但最高统帅部当天就驳回了这些建议，希特勒重申了他的命令——不惜一切代价守住每个阵地。第二天，冯·伦斯德和冯·施韦彭布格被解除指挥权，遣返回国。由冯·克卢格元帅继任西线最高司令兼Ｄ集团军群司令（原来人们以为应由隆美尔升任），埃贝尔巴赫上将接任第五装甲集团军司令。这两位都是有经验的、第一流的指挥官，不过冯·克卢格从一九四一年至一九四三年一直在俄国前线，后来又因一起严重事故受伤养病。在这次出任前，他在希特勒的大本营待了两周，现在他来到法国，内心充满着好奇的、不切实际的乐观主义想法，许多人只要和希特勒在一起相处一段时间就会受到他的魔力影响，而产生这种想法。对他来说，由于最高统帅部和他的参谋人员对盟军的力量估计不足，更增加了他的乐观情绪。西线最高指挥官七月三日发出的一份报告估计：至今盟军已有二十二万五千人至二十五万人和四万三千部车辆登陆，而实际登陆数是九十二万九千人，十七万七千部车辆和五十八万六千吨物资。
德国海军缓和战局的努力
六月十五日，盟军对勒阿弗尔港进行了一次大规模空袭，使剩下的四艘鱼雷艇、十艘摩托鱼雷艇、以及十五艘扫雷舰和巡逻艇全部失去战斗力，并炸毁了许多小型舰船。盟军的轰炸机是拂晓以密集的队形低空进入勒阿弗尔上空的，因为岸上的德军防空炮兵接到第三航空队的严令：在任何情况下都不能对临空的飞机开火，因此这次轰炸一点也未受到阻拦。发布上述命令的缘由是，德空军计划在当天晚上以勒阿弗尔上空为会合点袭击入侵舰队。两天之后，又有许多停泊在布洛涅港的轻型舰船被盟军轰炸机摧毁和炸坏。德军残留的摩托鱼雷艇虽多次出击，但因盟军用大量炮舰和摩托鱼雷艇防守登陆海区的翼侧，使德军的摩托鱼雷艇几乎从未靠近过盟军较大型的舰艇。装备有圆圈航行机械装置的远程鱼雷也许击毁了两艘驱逐舰，击伤了一艘巡洋舰和一艘修理船。
德军潜艇从六月中开始突入塞纳湾。有四十三艘德军潜艇奉命驶离挪威基地和比斯开湾，去袭击英吉利海峡中部和塞纳湾内的盟军过往舰船。这些潜艇中，有十二艘由于机器故障或被深水炸弹击伤而不得不提前返航，另有十艘还未驶抵作战地区就被击沉，还有八艘在作战地区被击毁，只有十三艘在英吉利海峡完成了作战任务之后返回基地。其战果是击沉了：
七艘战舰（从护航驱逐舰到反潜拖网渔船）
二艘坦克登陆舰一艘步兵登陆舰十三艘运输舰共五万五千吨位
它们击伤了：
一艘护卫舰六艘运输舰共四万九千吨位
英吉利海峡的强大而极不规则的潮流给作战行动造成很大困难。七月七日，德军Ｕ－７６３号潜艇在经受了英军潜艇探测器和深水炸弹的近三十小时的连续威胁后，已完全迷失了航向，最后发现自己竟在朴茨茅斯外的皮特黑德锚地。它没有发现任何有利目标，自己也未被发现，于是再次逃回基地。
七月五日至六日，德军在攻击中首次使用单人操纵鱼雷击沉了两艘扫雷舰。过了两夜，德军又发动了一次类似的进攻，重创陈旧的“龙”号巡洋舰，以致它只能作为防波堤而沉没了。八月三日，他们又击沉了一艘驱逐舰和一艘扫雷舰；接着，击沉过一艘登陆艇的摩托艇爆炸了。在阿罗门奇作防波堤的废船，都是被德军小型突击艇发射的鱼雷所击沉的，其中包括老式的“库巴特”号战列舰。总的来看，这种突袭仅在开头获得了一些胜利。由于德军的进攻是先从东面发起的，英国舰队便首当其冲，但是他们很快找到了对策，使德国海军遭到日益惨重的损失，一蹶不振。Ｄ日后的第一个月内，盟军被德军击毁或击伤的舰船达二百六十一艘，而由于气候原因损坏的竟多达六百零六艘。
军事危机与政治危机
到前线进行了一次视察之后，冯·克卢格元帅很快就认识到有关战况严重性及盟军几乎在各方面都占优势的报告并不夸大。英军于七月十日占领了卡昂，占领了德第十六空军野战师的所有阵地，这个师非常缺乏这类作战经验。英军在卡昂城南面停止进攻。然后，美军部队开始进攻圣洛。进攻前一般由一千或一千多架轰炸机狂轰滥炸，先削弱德军阵地的抵抗能力。德军的人员和物资损失非常严重，补充却微乎其微。从六月六日至七月二十三日，德军伤亡了二千七百二十二名军官和十一万零三百五十七名军士和士兵，最多只补充了一万零七十八人。同期，盟军约伤亡十一万七千人，但全部得到补充。
鉴于这种形势，隆美尔元帅通过西线最高指挥官向希特勒呈送了一份形势危急的分析报告。他叙述了盟军的优势地位和德军迅速消耗的情况。他预计，最多在两、三周内，盟军就要发动全面进攻，报告的结束语说：“我们的士兵正在进行英勇的战斗，但这种力量悬殊的战斗已接近尾声。我坚决请求你根据目前的形势立即结束战争。我认为作为集团军群司令，我有责任直言不讳。”这份电报是促使希特勒醒悟的最后尝试。假如这次失败了——在意料之中——隆美尔即可问心无愧地去反对这个独裁者。象许多高级军事指挥官一样，他发现他自己已处于极端矛盾之中。他曾经宣誓效忠于他，现在却又越来越看清他是一个篡权者和罪人；他知道同盟国要求德国无条件投降，但他认为他应对德国人民和欧洲负责。在战争中，高级指挥官通常是互不联系的。在这种情况下，是无法找到最圆满的解决办法的，每个人都不得不根据他自己的良心和知识来独立解决这些是非问题。在这次抗登陆作战期间，他们的内心斗争更加剧烈。这种斗争与这次作战行动密切相关，因此在分析德国的军事作战形势时，必须考虑到这一点。
七月十七日，隆美尔正在前线视察几个参谋机构。他听到美军进攻圣洛的消息，便急忙起程赶回司令部。途中，在开阔的公路上，盟军两架战斗机向他的汽车扫射，驾驶员当场被击毙。隆美尔被抛出车外，颅骨四处骨折。因为身体健壮，他还是活下来了。然而当七月二十日康特·施陶芬贝格上校谋杀希特勒未遂时，他却完全丧失了行动能力。起初，报道希特勒死了。在巴黎，许多陆军部队毫不费力地逮捕了秘密警察；有好几个装甲师的指挥官都准备好要加入这些阴谋家一伙；据估计，甚至于一些党卫军指挥官也要转而反对希特勒。但是冯·克卢格元帅未下决心迈出关键性的一步，并在西线带头暴动。这样做对他来说的确也有困难，因为他不象隆美尔那样知名或受人爱戴，隆美尔可能是希特勒最强大、最危险的对手，“他的双肩能担当沉重的对外和对内作战两副重担”。结果机会错过，秘密警察被释放了，军事总督冯·施蒂尔普纳格尔企图自杀，但后来被逮捕处决。那时冯·克卢格尚未受到怀疑，由他兼任Ｂ集团军群司令。一个可以结束战争的机会失去了，希特勒更加强化他的专制统治，战争还得残酷地进行下去。隆美尔及时赢得的一切有利条件，终于因指挥权的变更和独裁者希特勒的干预而丧失了。
向卡昂的西南方向发动佯攻之后，蒙哥马利于七月十八日向东南方向发动了大规模进攻。同盟国远征军最高统帅部本来认为这次进攻的目的是实施全面突贯，但实际上只进行了一场局部的消耗战，尽量消灭德军作战部队，而不使登陆场的“东方堡垒”（蒙哥马利称卡昂周围他的阵地为“东方堡垒”）受到危害。尽管盟军动用一千五百架美军轰炸机进行了规模空前的航空火力准备，但进攻很快在隆美尔部署的大纵深防御地带受阻。这个防御地带的第一线部署了能承受最初的攻击力的步兵；紧接着是支援步兵的坦克部队，然后是由配备有反坦克火炮的支撑点所组成的第二道防线，支撑点的后面部署了隐蔽于阵地中的强大的炮兵部队，在其后几英里处是第三道防线，它由配备有装甲部队的、作为机动预备队的支撑点组成。盟军用了一万二千吨炸弹却未能突破这道难以对付的障碍。这时，英军扩大了卡昂城周围的桥头堡，但无法突破，而且还损失了大量坦克。雨季到来了，泥泞的道路给坦克作战造成困难，七月二十日，蒙哥马利命令他的装甲师退出战斗。
向内陆推进
美军已于七月十八日攻占圣洛，但恶劣的天气迫使他们推迟了好几天才发动从登陆场向内陆推进的最后一次进攻。这次进攻于七月二十五日开始，首先进行大规模空中攻击，几乎全歼德军防御部队，这里的防御配系的纵深比卡昂城地区的浅得多。起初布雷德利的部队缓慢而扎实地推进；后来攻势越来越猛。侦察机、战斗轰炸机、装甲兵和步兵之间密切配合协同作战。由于使用了带有铲除树篱工具的坦克，美军获得了德军所不具备的在乡村机动的能力。七月二十八日，他们占领了康坦斯，切断了第七集团军部分部队与外界的联系；七月三十日，占领了阿弗朗什；次日，他们又突进至布列塔尼半岛。英军停止进攻后，冯·克卢格将第二和第一一六装甲师从奥恩河调到了维尔河，但他们到得太迟了。德军第三航空队将它的为数不多的轰炸机部队统统集中起来轰炸阿弗朗什的一座桥，企图切断美军挺进可利用的唯一主要通道，但是徒劳。美第八军军长巴顿上将在三天内就指挥七个师通过了这个瓶颈状的狭窄通道，而后成扇形涌入布列塔尼半岛，八月四日占领雷恩，并在同一天抵达比斯开湾的瓦恩，这样就切断了布列塔尼半岛。向布雷斯特方向挺进的一个美军师，由于要肃清被盟军包围在迪南这个孤立地区的德军部队而不是绕过它，结果耽搁了一天时间。虽然只是一天时间，但是，当这个师于八月七日抵达布雷斯特这个重要港口时，德军早已将分散在沿海地区的部队都集结到这个城市，他们组织了充足的兵力打退了盟军的第一次进攻并一直守到九月十八日。结果，盟军未能按计划在D 日后三十五天使用这个港口。最早在八至九月份敷设的，从英国怀特岛至瑟堡的海底输油管帮助盟军克服了部份后勤补给困难，这些困难是因缺少港口，铁路与公路被破坏，以及盟军机械化步兵部队的大量需求而造成的。后来，从英国至瑟堡又敷设了四条输油管，从英国至布洛涅敷设了十六条输油管。
美军其他几个师先向法国东南方向出击，然后挥师东进，八月七日逼近勒芒地区。由于具备地面机动优势和空中优势，美军对遭到连续打击的德军已形成有利的包围态势。冯·克卢格和他的陆军指挥官计划退到一条更短的防线上（大致从塞纳河经荣纳省至瑞士前线），并利用剩余的机动部队实施有力的后卫战来迟滞盟军的挺进。从军事观点看，这是当时所能采取的最好措施。可是，自上次谋杀事件发生以来，他们已无法再接近希特勒，希特勒拒绝考虑这个计划，并严格命令他们将各个装甲师集中起来对莫尔坦至阿弗朗什一线发动进攻，分割向内陆推进的美军部队。希特勒答应派几百架战斗机去支援，但八月七日发动反攻时却一架飞机的踪影也不见。那天凌晨，在浓雾的掩护下，党卫军第二装甲师进展顺利，攻占了莫尔坦并向阿弗朗什挺进了约一半路程，第一一六、第二和“利尔”装甲师的残余部队也随后跟进。其他几个师担负掩护德军楔形地区的翼侧的任务。几小时后，天气转晴，德军遭到空袭，停止挺进。党卫军第二装甲师在美军的强大压力之下只好慢慢地边打边撤，四十八小时之后，退至原来的阵地，然而，此时美军和英军已分别从南、北两面发动进攻。希特勒命令重新实施突击，并禁止任何撤退行动；结果，经过十天的殊死战斗，第五装甲集团军和第七集团军的残部几乎全部被盟军包围在法莱兹的“口袋”中。冯·克卢格未经希特勒许可，下令撤退；装甲部队和党卫军第二装甲军的残部打开了一条狭窄的通道，使相当一部分人员得以突围，但伤亡人员、大部份物资以及至少四万五千名战俘被丢弃了。后来，莫德尔元帅接替了冯·克卢格的职务，冯·克卢格则在返回德国的途中畏罪自杀。
八月十八日，盟军从几处渡过了塞纳河，其中包括拉罗什盖荣，Ｂ集团军群司令部的一个梯队在该地失守前一直驻在那里。由于冯·肖尔蒂茨上将拒绝执行希特勒炸断所有桥梁和摧毁整个城市的命令，八月二十五日美国人从他手中完整无损地接收了巴黎城。德军第十五集团军由于采取行动太迟，来不及建立一条新的防线，以致坠入全面崩溃之中。登陆作战已进入盟军全面胜利的阶段，在这次战役中德军至少损失了四十万军队和巨额物资。至此，对于西方同盟国来说，通往德国心脏地区的道路似已畅通无阻。
地中海地区的插曲
在一九四三年八月的魁北克会议上，曾经原则上接受了“霸王”作战行动决策者提出的、在法国地中海沿岸实施牵制性登陆作战的建议。这个建议的基本用意是将德军牵制在那个地区，并通过占领马赛和土伦两大港口来改善后勤供应。在一九四三年十一月的德黑兰会议上，斯大林对这个补充计划表现出极大的兴趣，显然，他是希望盟军抽部分兵力实施这个计划，否则，他的西方同盟国就可能用这部分军队进攻意大利东北部或巴尔干半岛国家，这样，就有可能赶在俄国人前面抵达奥地利或南斯拉夫。出于政治上的考虑，丘吉尔更赞同向东出击，而不赞同在法国地中海沿岸登陆，但他未能说服罗斯福。结果，一致同意实施“铁砧”作战行动（在法国南部登陆）。不过在准备过程中就发现，由于缺乏登陆舰艇，“铁砧”作战行动不能与“霸王”同时实施。最后确定一九四四年八月十五日开始实施这次登陆作战，盟军第一线部队为三个美军师和四个法军师（大部分是从意大利前线调来的），并有五千架飞机、八百艘战舰和一千三百艘其他舰船实施支援，后续跟进部队为三个美军师，全部登陆兵力达四十五万人。
德军第十九集团军（其装甲部队已被抽走），仅用七个步兵师的兵力（其中四个是守备师），约二百架飞机，在根本得不到海军支援的情况下，防守三百多英里长的海岸线。而在其后方到处都有法国秘密抵抗组织的战士在活动，因此，德国人还需要使用相当的兵力来保护他们的交通线。
在“铁砧”行动的两栖登陆作战实施之前，按照惯例先由空军和海军进行动规模轰炸和炮击，并在沿海地区的后方空投了二千名伞兵。九条航空母舰上的海军飞机为登陆部队提供直接空中支援。这些火力准备非常有效，以致美军第六军的部队在土伦和嘎纳之间登陆时，几乎没有遇到任何抵抗。美军部队迅速向内陆推进，一直进到迪郎斯河和罗纳河河谷，使德军第十九集团军无法组织一条巩固的防线。盟军在数量上占压倒优势，德军绝望了，除了土伦和马赛的守军之外，其余部队很快就撤退了。后来，法国人于八月二十二日占领了土伦，八月二十八日占领了马赛。两个港口的设施均遭到彻底破坏。德军在地中海的最后一艘Ｕ－２３０号潜艇当时