1944年上半年，苏军发动了大规模的战略进攻，德军一再溃退，希特勒只得把大量的预备队和西线兵力调往东线阻止苏军。这为盟军开辟欧洲第2战场创造了有利条件。丘吉尔召集英美参谋长会议讨论了登陆地点，最后确定法国北部的诺曼底是最佳登陆地点。经丘吉尔和罗斯福商定，艾森豪威尔为盟国远征军总司令，英国空军上将泰德为副总司令。
为确保登陆成功，盟军曾进行了大量的准备工作。到1944年6月6日登陆作战时，英国已经准备好的大量的军队、飞机和船只，计有39个师，美国还有四五十个师要源源不断地运来。为了迷惑敌人，盟军统帅部还根据丘吉尔的建议，广泛采用了疑兵之计。它集结了一支假舰队，发出大量电讯，造成假象，仿佛盟军司令部设在肯特，并让美军少将乔治•巴顿闲步肯特街头，而德军情报人员正断定他是盟军总司令。进攻前夕，英国飞机又撒下大量的锡箔片，使德军误以为，好像有一支盟军舰队正开往加莱。而实际上盟军选择的登陆地点是诺曼底。
6月6日凌晨，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。美英2395架运输机和847架滑翔机，从英国20个机场起飞，载着3个伞兵师向南疾飞，到法国诺曼底海岸后边的重要地区空降着陆。
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海岸的10个堡垒，投弹5853吨。
天亮以后，美国第8航空队的轰炸机开始出击，1083架飞机，在部队登陆前半小时，对德军海岸防御工事投弹1763吨。然后，盟军各类飞机同时出击，轰炸海岸目标和内陆的炮兵阵地。太阳升起之后，盟军海军战舰开始猛轰沿海敌军阵地。
大约早晨6时30分，美军开始在奥马哈和犹他滩头登陆。在这之后，英国和加拿大军队也陆续在事先选定的海滩登陆。到了6日夜晚，将近10个师的部队连同坦克、大炮和其他武器已经上岸了，后续部队源源而来，不断扩大盟军对德国守军的优势。希特勒大肆吹嘘的“大西洋壁垒”被突破，从而为摧毁西线德军奠定了基础。
当天下午，丘吉尔便发电报给斯大林，通报了顺利登陆的情况。
斯大林收到英国首相的电报后，十分高兴，当即回电表示热烈祝贺。按照德黑兰会议协议所组织的苏军夏季攻势，将于6月中旬以前，在前线某一重要地段开始。苏军的总攻将随着部队之陆续转入进攻而逐步展开。
空降着陆和步兵登陆都非常成功。德军虽组织了反攻，但规模有限，无法把盟军赶下海去。而且盟军后续部队源源而来，补给物资不断增加，滩头阵地逐渐扩大，逐渐向纵深发展。在盟军的强力推进下，法国迅速解放了。与此同时，苏军在1944年夏己经开进中欧和东欧。
然而1944年底，西线出现了对盟军不利的战况，德军在阿登地区反扑，突破盟军防线向前推进了90公里。这种情况迫使丘吉尔于1945年1月6日向斯大林求援，请求俄国在东线发动强大攻势。苏军于1月12日重创德军，德军只好中止在西线的攻势。这次苏军进攻到了离柏林只有70公里的地区。