如果說人工港算是一創舉外，海底輸油管也算是一創舉。這是為保障燃油供應，盟軍專門成立負責海底輸油管的機構，也由坦南特領導。共鋪設了四條直徑分別為15mm和25mm的軟鋼管，從英國岸上先鋪到海中的系泊設施上，再到登陸灘頭。每小時可從英國向灘頭輸送600噸燃油，能基本滿足要求。
二、經驗準備
為了解決盟軍沒有實戰經驗的問題，盟軍還進行了實戰訓練。首先我們來看看陸軍的實戰訓練。
1943年9月，美軍中校保爾·湯普森在英國德文郡北部建立了一個訓練基地，選擇與美軍登陸灘頭地形相似的海灘，按照偵察到的德軍防御工事設置雷區、反坦克壕、碉堡、鐵絲網、障礙物等，再設想出各種戰時可能發生的情況，組織部隊反復訓練。同時，英軍也在英格蘭東部的偏僻海灘對參戰部隊進行近似實戰的訓練。
1944年5月3日~5月8日，盟軍組織了最后一次大規模聯合演習，由盟軍海軍司令英國海軍上將拉姆齊任總指揮。演習就在美軍的訓練基地，除了沒有進行橫渡海峽外，其他環節都與實戰相同。演習結束后軍官在嚴格保密的措施下向士兵介紹作戰情況，先說明本單位的任務和登陸位置，再結合登陸灘頭的照片及沙盤模型，講解具體任務，地雷如何清除，德軍火力點如何解決，占領哪個地方，一切都一清二楚。這樣一來，士兵們完全明白自己在戰斗中的任務，并通過訓練掌握應付的方法，使他們對登陸戰斗充滿信心，既不陌生，也無恐懼。
盟軍除了重視陸軍的實戰訓練之外，對空降兵的訓練更為重視。艾森豪威爾認為諾曼底海灘后面是一片沼澤，只有幾條路可供通行，如果不能及時控制這些通路登陸部隊將會被困在海灘上，而且德軍的裝甲部隊就部署在淺近縱深，如果不能占領關鍵要地進行阻擊，登陸部隊就有被趕下海的危險。這兩項至關重要的任務又必須在登陸的同時完成，只有空降兵能做到。
出于以上考慮，艾森豪威爾決定使用盟軍在歐洲全部的空降兵力——3個空降師搶占關鍵地區，以配合海上登陸。為此，他對這支擔負艱巨而又重要任務的空降兵部隊臨戰訓練十分關注，采取特殊的訓練方法：首先按照計劃空降地區的地貌，造出一定比例的立體模型，模擬飛機從上空飛過的實景拍成影片，在訓練中給空降兵先看黑白影片，熟悉后再加上藍色濾光鏡，模擬成月光下的情景，讓空降兵熟悉了解空降地區，要求每個空降兵利用地圖和沙盤模型明確自己的任務，還要了解友鄰的使命；其次強化對飛機的識別和奪取敵陣地的針對性訓練；最后進行實戰演習，檢驗作戰方案，加強與登陸部隊的協同演練。為保證空降部隊有足夠的裝備阻止德軍的裝甲部隊，還給空降部隊加強了反坦克手雷、地雷和火箭筒的配備。
除此之外，考慮到第一批登陸部隊就達17.6萬人，分別從空中和海上投入作戰，不僅對部隊進行登陸戰例行的上船、航渡、換乘、突擊上陸等單項訓練，還特別加強了海、陸、空三軍的協同作戰，以避免在西西里登陸時自相殘殺的誤傷事件重演。
三、偵察準備
戰前偵察，盟軍早在1943年6月就開始了。戰前偵察主要是空中偵察。僅從1944年4月1日到6月6日，盟軍就出動飛機多達4.5萬架次對法國北部進行了廣泛的空中照相偵察，獲得了比較全面系統的情報。除了飛機外，盟軍還動用袖珍潛艇和魚雷艇乘夜間到達登陸地區，全面搜集水文、地質、氣象、植被及德軍部署等情報。盡管盟軍通過多種手段的偵察取得了很多情報，但由于種種原因，仍無法獲得一些重要情報，給以后的作戰帶來一定影響。
氣象是登陸作戰能否順利實施的重要保證之一，為此1944年5月初盟軍最高司令部任命英國空軍上校氣象學教授斯塔格為首席氣象顧問，負責領導一個氣象組每周兩次向最高司令部報告氣象情況，5月20日起改為每天兩次匯報氣象情況。
充足的物資供應，逼真的實戰演練，廣泛的戰前偵察，準確的氣象保障，才使得諾曼底的勝利有了切實保證和堅實基礎。由此看來，盟軍在戰前的準備可謂非常充分。
四、戰略轟炸
在實施登陸之前，盟軍對敵實施了一系列戰略轟炸。從3月30日開始，盟軍轟炸機集中打擊鐵路、公路、橋梁。到盟軍登陸日，一共投下66000噸炸彈，德軍的鐵路運輸量已下降50％，巴黎和海岸之間的24座橋梁中的18座被毀、3座停用。此外，盟軍飛機也對德軍海防工事、雷達站和飛機場發動了普遍的準備性攻擊。
五、戰略欺騙
盟軍最高司令部還采取了一系列迷惑德軍的措施。這些措施使龍德施泰特和隆美爾對盟軍將在加萊海峽沿岸登陸信以為真，將Ｂ集團軍群主力第十五集團軍部署在加萊海峽沿岸，而駐守在諾曼底及附近地區的僅有第7集團軍的6個步兵師，兵力不到9萬人，且裝備的重武器很少。
盟軍通過海空軍的卓有成效的佯動，成功運用了雙重特工、電子干擾，以及在英國東南部地區偽裝部隊及船只的集結等一系列措施，還讓巴頓將軍在英國進行戰前演說，再加上嚴格的保密措施，使德軍統帥部在很長時間里對盟軍登陸地點、時間都作出了錯誤判斷，以為盟軍將在諾曼底東北方的加萊海灘登陸，甚至在盟軍諾曼底登陸后仍認為是牽制性的佯攻，這就導致了德軍在西線的大部分兵力、兵器被浪費在加萊地區，而在諾曼底則因兵力單薄無法抵御盟軍的登陸。
希特勒起初也傾向于認為盟軍將在加萊地區登陸，但自1942年2月中旬以后，他就不這么認為了，他三番五次在大本營會議上宣稱：“毫無疑問，英美軍隊一定會在西線登陸。在我們漫長的戰線上，除了靠近暗礁的部分地區外，其他任何地方都可以登陸。但有兩個地點最具可能，因此所受的威脅最大。這就是諾曼底海岸和布列塔尼半島，而戰略目標是奪取瑟堡。”根據情報，希特勒越來越相信盟軍的主要目標是諾曼底。但這一切似乎來的有點遲了。
戰略欺騙，使得德軍統帥部判斷錯誤，不僅保障了登陸作戰的突然性，還保證了戰役順利進行，對整個戰役具有重大影響。
■登陸開始
6月1日，第一批登陸部隊在英國南部的15個港口開始集結上船。原計劃是6月3日啟航，6月5日登陸。由于天氣惡劣，登陸被推遲了24小時。6月4日22時，航程最遠的在猶他海灘登陸的Ｕ編隊首先啟航，其他編隊隨后也按計劃陸續啟航。
6月5日，登陸編隊開始橫渡英吉利海峽。從15個港口出發的所有艦艇先在懷特島以南代號“Ｚ區”的海域會合，然后分為5個編隊沿5條已清掃干凈水雷的安全航道向5個灘頭駛去。在航渡途中，盟軍出動大批反潛飛機和軍艦實施嚴密反潛警戒，還派出95架轟炸機和375架戰斗機擔任空中掩護。由于盟軍準備充分，組織周密，整個航渡過程沒受任何損失。
1944年6月6日凌晨，反法西斯各國人民企盼已久的開辟第二戰場的戰役——諾曼底登陸戰役終于打響了。
6月6日凌晨1時15分，就在那一刻，在法國的瑟堡半島，120名美軍先導官兵在月色中跳下座機。5分鐘后，在西面80公里開外，首批英軍空降兵也跳出了座機。3時14分，2219架轟炸機首先對德軍海岸工事和灘頭障礙物發起猛烈轟炸，一共投下7616噸炸彈。5時50分，海軍重炮也開始轟擊德軍固定炮臺和混凝土防御工事。6時30分，第一波突擊部隊搭乘4266艘艦艇（大到戰列艦，小到登陸艇），在海軍炮火和10個戰斗機中隊的掩護下接近5個目標海灘，部隊先放下水陸兩棲坦克由他們領先向灘頭挺進。8時30分，第一梯隊先頭團突破德軍防線，向內陸發展。
9時30分，初步建立起團登陸場。10時，已首先登陸的約兩個團的兵力，基本肅清德軍在這一地區的守軍第709師，加上空降部隊已奪取了4條通路，保證了登陸部隊迅速推進。至日落時，第4師的3個團全部上陸，共上陸21328人，1742輛車，1695噸物資，建立了鞏固的正面寬4公里、縱深9公里的師登陸場，先頭部隊已到達卡朗坦至圣梅爾的公路，并與空降兵會合。當日全天，第4師陣亡僅197人，為預計傷亡的10％，損失極小，是盟軍5個灘頭中最順利、損失最小的。
由于6月5日狂風大作，英吉利海峽風大浪急，德國將領們都認為盟軍不會在這時登陸。當然這跟德軍氣象部門沒有預報出6月6日的短暫好天氣有關。為此德軍上上下下官兵都認為盟軍不可能在這樣惡劣的天氣里登陸。為此，德軍一些重要指揮官都不在崗位，第21裝甲師師長費希丁格少將以及師作戰處處長認為惡劣天氣不會有什么情況，乘機到巴黎休假，只留下參謀長在卡昂的師部。B集團軍群司令隆美爾正趕回赫爾林根的家中慶賀妻子的生日。而掌握戰略預備隊指揮權的希特勒則剛剛入睡，隨從接到前線的緊急報告，卻不敢叫醒他，等到他醒來已是6月6日上午十時。登陸已經過去幾個小時了。
希特勒醒后，聽取了有關部門的報告，認為在諾曼底的登陸只是一場佯攻，所以下令B集團軍群的第15集團軍和戰略預備隊都不得調往諾曼底。可到了下午兩點時，他改變了主意，將黨衛軍第12裝甲師劃歸諾曼底的第7集團軍指揮，一小時后，他又命令黨衛軍第12裝甲師和裝甲教導師組成黨衛軍第1裝甲軍，立即開赴諾曼底。但這一命令因盟軍強烈的電子干擾，直到16時才傳到這兩個師，而此時這兩個師距戰場距離都很遠，加上盟軍空軍對交通線的嚴密封鎖，根本無法投入戰斗。因此，由于德軍失算，盟軍的登陸較為順利。
■血戰奧馬哈
在登陸過程中，奧馬哈海灘的爭奪最為激烈，因此，有“血腥的奧馬哈”之稱。奧馬哈位于猶他海灘的東面，科湯坦半島南端維爾河口至貝辛港之間長6．4公里的海灘。奧馬哈海灘的地形有易守難攻的特點。因為這里的海岸是30多米高的懸崖陡坡，有4個被海水沖刷出的深谷，成為通向內陸的天然出口。海灘上高低潮之間的落差約為270米。海灘是硬質沙地，上面筑有高聳的鵝卵石堤岸，后面是沙丘、草地、樹林。惟一通向內陸的道路沿途有3個小村子，村舍都是用厚石砌成，四周是一片田野，田間土埂上長滿了小樹。
德軍充分利用有利的自然地形構筑防御工事，在低潮線到**線之間設置了３道障礙物，還混雜布設大量水雷，在卵石堤岸上筑有混凝土堡壘，在堡壘前有蛇腹形鐵絲網和地雷，4個出口都用地雷和鋼筋水泥障礙物封死。海岸上有16個堅固支撐點，配有機槍和反坦克炮，懸崖上還構筑暗堡，內有威力極強的88毫米火炮，炮火殺傷范圍可以覆蓋整個海灘，在霍克角懸崖上還有6門155毫米的海岸炮，對海上軍艦的活動構成極大威脅。
那么既然這樣難攻，那么盟軍為什么會選擇在這里登陸呢？這是因為從維爾河口到阿羅門奇之間正處在美軍猶他海灘和英軍海灘當中，位置非常重要，而這段32公里長的海岸只有這一段還勉強可以登陸，其余地段都是懸崖絕壁根本無法登陸。
就這樣，一場戰爭便不可避免了。
在奧馬哈登陸的是美軍第5軍第1師和第29師的各１個團。由霍爾海軍少將指揮的Ｏ編隊負責運送。6月6日3時到達換乘區時，海面上風力5級，浪高12米，有10艘登陸艇因風浪太大而翻沉，艇上所載300名士兵在海面上掙扎。即使沒有翻船的，情況也不是很好。士兵絕大多數人都暈了船，再加上海水打進艇內，士兵們又冷又濕，當到達海灘時，士兵們已經疲憊不堪。
此外，還有一對盟軍不利就是預先航空火力準備時沒有對這一地區進行轟炸。這是為什么呢？
6月6日5時50分的火力準備中，由于害怕霍克角德軍岸炮射擊，軍艦只是在遠距離上進行射擊，準確率很低。6時時，盟軍的炮轟又開始了，但是當時云層又低又厚，飛行員怕誤傷己方部隊，故意延遲30秒投彈，結果1285噸炸彈都落在5公里外。
就這樣，德軍的防御工事和火力點大都完好無損，當盟軍的火力準備剛一結束，德軍的炮火就開始射擊了。
盟軍坦克登陸艇為了配合作戰的裝甲車輛，又不得不在海岸附近徘徊等待，這時，德軍抓住有利時機便對盟軍猛烈開火，擊沉了2艘坦克登陸艇。就這樣，一直持續到6點45分，水陸坦克和裝甲車輛才駛上海灘。可是緊接著又被德軍炮火摧毀了好幾輛。接著第一波1500名士兵開始突擊上陸，但是也不順利。因為當時海中一股向東的潮汐，以及岸上迷漫的硝煙，使得士兵難辨方向，隊形也變得混亂。所以他們最初的半小時里只是在淺水中、海灘上苦苦掙扎。在第一批登陸的８個連中只有２個連登上預定海灘，但也被德軍的火力壓得抬不起頭。第二波于7時到達海灘，正逢漲潮，德軍炮火非常準確猛烈，完全將登陸部隊壓制在狹窄的灘頭。海面上擠滿了登陸艇，秩序異常混亂。此時美軍第一集團軍司令布萊德雷獲悉，登陸遇到極大困難，勝利的希望很是渺茫，為此，他打算放棄在奧馬哈的登陸，讓美軍第五軍后續部隊在猶他海灘或英軍的灘頭上陸。
然而天無絕人之路，看到形勢這么嚴峻，17艘驅逐艦充分發揮主動精神不顧擱淺、觸雷和遭炮擊的危險，駛到距海灘僅730米處，進行近距離火力支援。海灘上有150名別動隊員艱難地爬上了霍克角，發現所謂的155毫米海岸炮竟然是電線桿偽裝的，消除了海岸炮的威脅，美軍的驅逐艦大發神威，向海灘上德軍火力點逐一開火，在強大火力的攻擊下，德軍招架不住掛白旗投降了。然后驅逐艦又向每一個新發現的目標射擊。正是驅逐艦的積極援助，逐步壓制住德軍的火力，為海灘上的美軍攻擊創造了條件。
就這樣，海灘上的美軍一師盡管傷亡慘重，但還是前仆后繼，連續爆破炸開封死的出口，終于沖過堤岸。
■德軍反擊
6月6日上午10時許，隆美爾才獲知盟軍登陸的消息。為此，他急忙驅車趕回法國。還在途中，他就電令斯派達爾：“立即將第21裝甲師投入反攻，不要等什么進一步增援，馬上進攻！”