La Operación Overlord involucraba al grueso de los ejércitos estadounidense e imperial británico, apoyados por tropas de Canadá, Polonia, Bélgica, Países Bajos, Grecia, Noruega, Checoslovaquia, Australia (bajo bandera del Imperio Británico), Nueva Zelanda (bajo bandera del Imperio Británico) y tropas de Francia Libre, para asaltar las playas de Normandía, por medio de desembarcos anfibios.
Se desorientó al mando alemán sobre el lugar en el que se realizaría el desembarco. Una de las maneras en que esto se logró fue que aviones aliados lanzaron papel de aluminio al Este de donde se iba a realizar realmente para confundir a los radares alemanes. El objetivo se cumplió plenamente, puesto que el 24 de julio de 1944 Hitler aún convencía a sus generales de que el desembarco de Normandía no era otra cosa que una maniobra de distracción y que el desembarco principal tendría lugar de un momento a otro en la costa de Calais. Los Aliados hicieron todo tipo de maniobras de contraespionaje y distracción para hacer creer a Hitler que la invasión se efectuaría en el sector de Calais. Crearon para ello un ejército fantasma al mando del general George Patton, que consistía en tiendas de campaña vacías, camiones y tanques hinchables de goma y comunicaciones de radio ficticias. El espía español Juan Pujol, doble agente nazi y aliado, suministró a los alemanes información falsa.
Originalmente la misión iba a comenzar el día 5 de junio pero debido a inclemencias meteorológicas se debió trasladar al siguiente día. En la madrugada del 6 de junio diez divisiones estadounidenses, británicas y canadienses pusieron pie entre el río Orne y el Vire, en la playa de Omaha. Aunque no se lograron todos los objetivos previstos y se conquistó muchísimo menos terreno que el esperado, se instalaron sólidas cabezas de playa donde a lo largo de los siguientes días desembarcarían 250.000 hombres y 50.000 vehículos. Se desarrolló desde el 6 de junio (Día D) hasta el 25 de agosto (Liberación de París). La misión fue dirigida por el Comandante Supremo Aliado Dwight David "Ike" Eisenhower, y el mando de las fuerzas terrestres lo ostentó Bernard Law Montgomery. Antes de invadir Europa, Eisenhower mandó entregar una carta a cada soldado aliado que participaría en la batalla. Esta carta probablemente sea el comunicado escrito más conocido e importante que se recuerda. Al mando de las tropas alemanas se encontraba el mariscal Erwin Rommel, quien, después de su suicidio forzado, fue sustituido por el general Günther von Kluge.
Bajas: 218.000 muertos (68.000 aliados y 150.000 alemanes) y 296.000 heridos y desaparecidos (146.000 aliados y 150.000 alemanes).
Después de 68 años, el desembarco de Normandía continúa siendo la mayor operación de invasión por mar en la historia, ya que casi tres millones de soldados cruzaron el canal de la Mancha desde Gran Bretaña a la región de Normandía en la Francia ocupada.
