Naczelnym dowódcą operacji desantowej był amerykański generał Dwight Eisenhower, późniejszy prezydent Stanów Zjednoczonych, a siłami lądowymi dowodził Brytyjczyk generał Bernard Montgomery. Alianci wylądowali w Normandii o godzinie 6.30, po zrzuceniu dwóch dywizji powietrzno-desantowych, bombardowaniu lotniczym i ostrzale z okrętów wojennych. Na plażach, oznaczonych kryptonimami: Utah, Omaha, Gold, Juno i Sword, utworzono pięć przyczółków.
Najcięższe walki toczono na plaży Omaha, gdzie lądowali Amerykanie. Choć siły niemieckie w Normandii były zbyt słabe, by skutecznie przeciwstawić się inwazji, zadały wojskom sprzymierzonym poważne straty. Do powodzenia operacji w dużej mierze przyczyniło się panowanie aliantów w powietrzu.
W dniu rozpoczęcia inwazji - 6 czerwca - premier polskiego rządu na emigracji Stanisław Mikołajczyk zwrócił się z apelem przez radio do Polskich żołnierzy walczących na wszystkich frontach. Powiedział między innymi: "Polacy, gdziekolwiek się znajdujecie (...) nasza odpowiedź: "Rozkaz"! Za Polskę, za śmierć, głód, poniewierkę, pohańbienie, za wolność waszą i naszą. (...) Niech was prowadzi Bóg, Honor, Ojczyzna!".
W operacji "Overlord" brały udział jednostki Polskiej Marynarki Wojennej i Polskich Sił Powietrznych. Podczas desantu na plażach Normandii okręty "Ślązak", "Krakowiak" i "Dragon" ostrzeliwały wybrzeże, zaś "Błyskawica" i "Piorun" osłaniały flotę inwazyjną. We flocie transportowej znalazły się statki Polskiej Marynarki Wojennej oraz polskie liniowce, między innymi MS "Batory" i MS "Sobieski", które przewoziły broń i wojsko. W walkach uczestniczyło 11 dywizjonów polskiego lotnictwa - trzy bombowe i osiem myśliwskich. Do działań na lądzie Polacy włączyli się pod koniec lipca.
W lądowaniu w Normandii w sumie wzięło udział 175 tysięcy żołnierzy alianckich, wspieranych przez blisko 7 tysięcy jednostek pływających i 11 tysięcy 600 samolotów. Niemcy zmobilizowali 10 tysięcy ludzi pod naczelnym dowództwem feldmarszałka Gerda von Rundstedta. Po stronie aliantów zginęło 12 tysięcy żołnierzy, straty niemieckie szacuje się na 4 do 9 tysięcy ludzi.
(więcej)
Lądowanie sił sprzymierzonych poprzedzone zostało wielomiesięcznymi bombardowaniami, które w dużym stopniu zdezorganizowały ruch kolejowy we Francji. Paraliż komunikacyjny powiększały akcje sabotażowe organizowane przez francuski ruch oporu. W przygotowaniach operacji aktywnie uczestniczyła siatka wywiadowcza "Interalliee", kierowana przez kapitana polskiego lotnictwa Romana Czerniawskiego.
Dużym sukcesem sił koalicji była kampania dezinformacyjna, która miała na celu zmylenie dowódców niemieckich co do miejsca i terminu desantu. Feldmarszałek von Rundstedt jeszcze kilkanaście dni po inwazji był przekonany, że desant był jedynie dywersją, a lądowanie głównych sił alianckich nastąpi w Pas-de-Calais.
Początkowo D-Day, czyli termin desantu morskiego o kryptonimie "Neptun", będącego pierwszą częścią operacji "Overlord", wyznaczono na 5 czerwca. Jednak w przeddzień planowanej inwazji, z powodu złych warunków atmosferycznych, generał Eisenhower podjął decyzję o przesunięciu początku operacji o 24 godziny.
Pod koniec lipca, gdy alianci mieli już we Francji do dyspozycji około miliona żołnierzy, przeszli od walk pozycyjnych do wojny manewrowej. W sierpniu Niemcy ponieśli klęskę pod Falaise, gdzie żołnierze polskiej 1. Dywizji Pancernej generała Stanisława Maczka, nazywani przez Niemców "czarnymi diabłami", skutecznie zablokowali jedyną drogę ewakuacyjną, zmuszając wroga do odwrotu. Dowodzący siłami lądowymi generał Bernard Montgomery powiedział wówczas: "Niemcy byli jakby w butelce, a polska dywizja była korkiem, którym ich w niej zamknęliśmy".
Klęska pod Falaise ostatecznie przekreśliła niemieckie plany utrzymania Francji. Przekroczenie Sekwany przez aliantów 19 sierpnia 1944 roku, zakończyło operację "Overlord". Dywizja generała Maczka wyzwalała północno-wschodnią Francję, Belgię i Holandię, by maju 1945 roku zająć niemiecki port Wilhelmshaven, kończąc tym samym swój szlak bojowy.