W 1941 roku został szefem sztabu armii ćwiczącej obronę Stanów Zjednoczonych. Rok później dowodził operacją lądowania wojsk w Afryce, potem na Sycylii i w południowych Włoszech. W tym czasie zdobył doświadczenie w dowodzeniu koalicyjnymi siłami zbrojnymi.
Na czele całości wojsk sprzymierzonych stanął 6 czerwca 1944 roku. Tego dnia, określanego jako D-Day, rozpoczęło się lądowanie wojsk alianckich w Normandii - największa pod względem użytych sił i środków operacja desantowa w historii wojen. Wcześniej żaden z dowódców w dziejach nie dysponował taką potęgą - w pierwszym rzucie było to około 200 tysięcy żołnierzy, 4 tysiące okrętów, 5 tysięcy barek desantowych i 11 tysięcy samolotów.
Kiedy w 1949 roku powołano do życia Pakt Północnoatlantycki, Dwight Eisenhower otrzymał zadanie organizacji sił zbrojnych NATO i tworzył wszystkie struktury Sojuszu. W listopadzie 1952 roku został wybrany na 34. prezydenta Stanów Zjednoczonych z ramienia Partii Republikańskiej. Urząd sprawował przez dwie kadencje. Cieszył się ogromną popularnością, także wśród mniejszości rasowych. Jego decyzje wielokrotnie cechowała polityka antyradziecka, jednocześnie jednak był zwolennikiem rozmów ze Związkiem Radzieckim i w 1959 roku zaprosił do Stanów Zjednoczonych premiera Nikitę Chruszczowa. Na wypuszczenie przez Rosjan pierwszego sputnika zareagował błyskawicznie, tworząc NASA i wyposażając ją w potężne środki finansowe.
Po opuszczeniu Białego Domu w 1961 roku Dwight Eisenhower powrócił na swoją farmę w Kansas, gdzie w latach 60. pisał pamiętniki. Zmarł 28 marca 1969 roku, w wieku 78 lat. Żegnano go jak wielkiego Amerykanina i wielkiego żołnierza - trumna spoczywała na lawecie wojskowej, całe Stany Zjednoczone pogrążone były w żałobie.
Warto dodać, że po zakończeniu działań wojennych, w 1945 roku, generał Eisenhower, wówczas wojskowy gubernator strefy okupacyjnej USA w Niemczech, odbył podróż do Warszawy. Ogromne wrażenie zrobiły na nim ruiny Starego Miasta. Po wizycie powiedział: “Widziałem zniszczony Berlin, widziałem zniszczony Hamburg, widziałem wiele zniszczonych miast w Europie, ale tak zniszczonego miasta jak Warszawa nigdy nie widziałem”. W Belwederze, przez ówczesnego prezydenta Bolesława Bieruta, został odznaczony Krzyżem Wielkim Orderu Wojennego Virtuti Militari.