在奥马哈滩，美军的进攻就没那么顺利了，事实上它是诺曼底登陆战役中战斗最为激烈的海滩。大浪、晨雾、烟尘和侧面的气流使部队还未登陆就精疲力竭，负载沉重的士兵跌跌撞撞地走下船来，随即遭到猛烈炮火的袭击。霎时间，阵亡的和负伤的战士，横七竖八地布满了海滩。下一批进攻的部队遭到了同样的命运。在这关键时刻，美军两个突击营用绳梯爬上了海岸上的悬崖峭壁，夺取了敌人的海岸大炮，摧毁了1座炮台。但敌军的其余火力点仍猛烈射击，把美军阻挡在海滩上。美军第1步兵师师长许布纳当机立断，命令驱逐舰冒着有可能误伤自己人的危险，向德军炮群和火力点进行近距离的射击。驱逐舰果然威力巨大，德军士兵举着双手从工事里走了出来。美第1师官兵经过浴血奋战，终于占领了一条纵深不到3千米的滩头阵地。到6日夜晚，陆续有3.4万名美军上了岸。
英国军队于7时20分开始登陆。
在金滩，英军第50师开始时遇到一些困难，但在皇家海军艾杰克斯号的强力炮火轰击下，逐渐摧毁了德军的抵抗。到傍晚时已有2.5万名盟军顺利登陆，并进入内地大约8千米。
在朱诺滩，加拿大第3师遇到了顽强的抵抗，但在肃清了滩头敌军之后，他们迅猛推进，进展最大，当晚就到达卡昂—贝叶公路。
在剑滩上，英国第3师也遇到了激烈的抵抗，但到傍晚时，他们成功与第6空降师会合了。
到了6月6日傍晚，盟军已在欧洲大陆建立了牢固的登陆场。伤亡人数少于预计。到6日夜晚，将近10个师的部队连同坦克、大炮和其他武器已经上岸了，后续部队源源不断地赶来，盟军对德国守军的优势不断扩大。
6月5日的恶劣天气，使西线德军大部分将领都认为盟军不会在这时进攻，所以防守变得懈怠。6日凌晨2点左右，巴黎的龙德施泰特总司令部接到报告，说有大规模的英美空降部队着陆。但龙德施泰特却判断，空降伞兵只不过是一种声东击西的手法，盟军的主要登陆地点应该在加莱附近。
未过多久，西线德国海军部队向总司令部报告说，海岸雷达站的荧光屏上出现大量的黑点，应该是一支庞大的舰队正向诺曼底海岸开来。西线总司令的参谋长却回答：“什么，在这样的天气里？一定是你们的技术员弄错了。不会是一群海鸥吧？”.当西线德军终于反应过来盟军正在进行大规模登陆时，他们请求希特勒批准出动2个装甲师去对付盟军空降部队。希特勒却命令，在白天侦察弄清形势之前，禁止动用这支战略预备队。希特勒认为这只是牵制性的佯攻。
此时，一向主张在海岸滩头击败登陆盟军的隆美尔，正在德国为爱妻露茜过生日。6日上午10时15分，隆美尔接到参谋长斯派达尔的电话，请他立即赶回指挥部。隆美尔听了电话之后“为之愕然，震惊不已”，然后毫无表情地自言自语道：“我太愚蠢了！我太愚蠢了！”站在他身边的露茜发现他已完全判若两人。
6月7日，希特勒将西线装甲集群的5个装甲师交给隆美尔指挥，隆美尔决心凭借这支精锐部队大举反击，但面对严峻局势，他不得不把反击目标首先定为阻止盟军将5个登陆滩头连成完整的大登陆场，其次再确保卡昂和瑟堡。可惜这支装甲部队在盟军海空军的绝对优势火力下，根本无法成建制投入作战，无力发动决定性的大规模反击。
美英加的后续部队源源而来，登陆场逐渐扩大，补给物资不断增加。在战役的最初6天里，有326547人、54186辆军车和104428吨物资通过海滩运到岸上。到6月12日，几个滩头已连接成一条阵线。
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