在1943年11月開始的德黑蘭會議上，美國和英國再次明確表示1944年開辟歐洲第二戰(zhàn)場的決心、蘇聯(lián)則希望盡快確定此次作戰(zhàn)的盟軍最高司令人選。艾森豪威爾在會后被任命為指揮"霸王"行動的盟軍最高司令。

　　1944年1月中旬，艾森豪威爾抵達倫敦，組建盟國遠征軍最高司令部。經(jīng)美英聯(lián)合參謀長會議同意，艾森豪威爾任命特德為副司令，史密斯為參謀長，布萊德雷為美國地面部隊司令，蒙哥馬利為英國地面部隊司令，拉姆齊為海軍司令，利馬洛里為空軍司令。按照艾森豪威爾設計的體制，上述軍種司令擔負著雙重角色：一方面，軍種司令是最高司令部成員，參與最高司令部制訂計劃的工作；另方面，軍種司令是整個軍事行動中指揮具體作戰(zhàn)的司令，擁有各自的司令部。為了獲得諾曼底地區(qū)的制空權(quán)，艾森豪威爾將在英國的戰(zhàn)術(shù)與戰(zhàn)略空軍完全置于其控制之下。
　　他把首批登陸部隊由三個師增加到五個師，其它細節(jié)交由蒙哥馬利和布萊德雷去負責處理，自己則去關(guān)心他認為更為重要的問題。艾森豪威爾意識到，制空權(quán)的問題是至關(guān)重要的，也是最困難的問題。他要求英國的空軍應在他的控制之下進行諾曼底之戰(zhàn)。這個決定遭到英國戰(zhàn)略空軍司令哈里斯的反對，這使一貫處事謹慎，態(tài)度和藹的艾森豪威爾大動肝火，他于3月23日宣布：“如果這個問題不能獲得滿意的解決，我將呈請辭職。”英國的參謀總長不得不同意把戰(zhàn)略空軍交由艾森豪威爾指揮。美國空軍和其他有關(guān)國家的空軍也都作了同樣的安排。接著，他與法國人又達成了忍受損失的協(xié)議。這樣，制空權(quán)的問題就被艾森豪威爾解決了。
　　早在1943年3月，盟軍就在倫敦成立聯(lián)合參謀機構(gòu)，研究和擬制歐陸作戰(zhàn)計劃。艾森豪威爾在原有計劃的基礎上主持制訂的"霸王"作戰(zhàn)綱要包括：在諾曼底海岸登陸并突破敵軍的防御陣地；用兩個集團軍群實施寬大正面追擊，重點是在左翼取得必需的港口，進逼德國邊境并威脅魯爾，右翼要同從南面進攻法國的兵力相連接；取得比利時、布列塔尼以及地中海的港口，以便沿著德國占領(lǐng)區(qū)的西界建立新的基地；按照兩翼包圍魯爾的方式發(fā)動最后進攻，重點再次放在左翼，隨后朝著當時決定的特定方向直接突入德國；攻擊發(fā)起日定為1944年6月5日。與此同時，集中于英國的盟軍加緊進行以兩棲登陸作戰(zhàn)為重點的協(xié)同作戰(zhàn)演練，相當數(shù)量的登陸艇、特種坦克等逐步裝備部隊；空軍頻繁出動，以重創(chuàng)德國空軍，掌握制空權(quán)，孤立突擊地帶；情報部門通過"超級"和"魔術(shù)"破譯機構(gòu)獲取德軍情報，氣象部門則密切注視氣候變化；開始制造人工港和防波堤，敷設通過海峽的輸油管道，采取軍事欺騙措施，使德國最高統(tǒng)帥部判斷失誤。"霸王"行動實施前夕，盟軍在英國共集中兵力38個師(287萬)，坦克5000余輛，艦艇9000余艘，飛機13000余架。
　　處于防御地位的倫德施泰特的德軍西線部隊(轄隆美爾的b集團軍群和布拉斯科維茨的g集團軍群)共59個師；施佩勒的空軍第3航空隊和克蘭克指揮的西線海軍集群，力量明顯薄弱。令人費解的是，倫德施泰特和隆美爾頗受限制：無權(quán)向施佩勒或克蘭克下達命令；未經(jīng)最高統(tǒng)帥部批準，無權(quán)調(diào)動任何裝甲師；戰(zhàn)斗行動地域及防守沿海地區(qū)的所有陸軍部隊管轄的范圍，縱深不得超過20英里。此外，倫德施泰特、隆美爾和最高統(tǒng)帥部之間在防御計劃方面亦有較大分歧。
　　6月4日，在盟軍作戰(zhàn)會議上，艾森豪威爾根據(jù)氣候形勢的變化，果斷地決定將攻擊發(fā)起日改為6月6日。
　　1944年6月6日凌晨．"霸王"作戰(zhàn)開始實施。聯(lián)軍的傘兵和空運部隊首先開始在諾曼底著陸，接著是海空軍進行炮擊轟炸，6時30分，4000多艘戰(zhàn)艦載運的五個師12萬人在海空軍的火力掩護和特種坦克的引導下向諾曼底海灘發(fā)起沖擊，到深夜就取得了初戰(zhàn)勝利，登陸成功。
　　灘頭爭奪戰(zhàn)時期，盟軍(蒙哥馬利的第21集團軍群，轄美國第1集團軍和英國第2集團軍)主要通過激戰(zhàn)來鞏固和擴大登陸場。7月，盟軍在攻占瑟堡和岡城之后，登陸場擴大為正面寬100公里、縱深過50公里的地帶。7月25日至30日，美軍的"眼鏡蛇"戰(zhàn)役實現(xiàn)了對德軍防線的突破。8月1日，布萊德雷指揮的第12集團軍群(轄美國第1集團軍和第3集團軍)組成，隨后，美軍橫掃布列塔尼。盟軍挫敗莫爾坦反攻后，發(fā)現(xiàn)可在法萊斯形成對德軍的包圍圈。艾森豪威爾命令實施圍殲德軍的作戰(zhàn)。自8月8日起，盟軍通過機動兵力從北、西、南對法萊斯形成包圍態(tài)勢。至20日，德軍被俘5萬，死亡l萬。諾曼底戰(zhàn)役至此結(jié)束，德軍損失約40萬人，盟軍損失約21萬人。8月25日，盟軍解放巴黎  。