第501团计划以第1、2营夺取杜佛河上的桥梁，第3营则作为师预备队。不幸的是第1营正好降落在德军的反空降地区，遭到很大伤亡，营长、连长非死即俘。团长霍华德·约翰逊亲自指挥该营的残部约150人，先占领卡朗坦水坝的水闸，再收拢一些零散人员后，企图夺取杜佛河上的桥梁，在途中遭德军阻截，无法继续前进。约翰逊利用团部的海军联络员同海面上的美军“昆西”号巡洋舰建立了无线电联系，这是当天为数极少的有效海陆联系。他借助巡洋舰的炮火击退德军的反击后，见兵力太少无法按计划夺取桥梁，便指示巡洋舰炮轰桥梁，企图摧毁桥梁。可惜射程太远未能如愿。第2营营长巴拉德中校集合起大部分人，却因德军顽强抗击，也无法夺取桥梁，只得凭借有利地形组织防御。就这样他们都没能完成团部部署的任务。第3营作为师预备队，原本负责警戒师后续梯队的机降地区。但师长发现全师着陆情况非常混乱，为了确保完成101师的主要任务，于是命令第3营立即夺取海滩后的一号通路。3营在营长尤厄尔中校的指挥下于6月6日早8时占领了一号通路，并击退德军的反击，不久与海上登陆部队会台。
第506团由罗伯特·辛克上校指挥，计划夺取第一、二号通路，炸毁勒波特附近的两座桥梁。由于该团着陆情况非常糟糕，在81架运输机中只有10架将人员空投在预定地区，其余都偏离目标很远，最远的距离达32公里。第1营营长只集合了50人，赶到一号公路时发现已被501团3营占领，便返回团部待命。第2营错降在第502团地区，营长斯特雷耶中校集合了200人，虽因电台丢失，无法与团部联络，但仍按照预定计划于下午赶到霍登维尔，夺取了二号公路。第3营的任务是夺取或炸毁勒波特附近的两座桥梁。由于预定空降地区地形平坦，德军料到盟军必定会在此空降，进行了反空降部署，所以落在空降场的伞兵一着陆就遭到德军的猛烈射击，全营包括正、副营长在内几乎全部阵亡。万幸的是大部分飞机因迷航而偏离航线，所空投的伞兵都落在空降场外，侥幸逃过这一劫，但失去了指挥官后该营没能集合起来，只有营作战参谋谢特尔上尉集合了54人，越过沼泽，一举攻占了两座桥梁，并按规定做好了炸桥准备，一旦发现德军增援就立即炸桥。
6月6日1时20分，101师的后续梯队152人及反坦克炮等重装备分乘52架滑翔机起飞，于4时许在预定地区着陆。当天下午第二批后续梯队157人及补给分乘32架滑翔机前来增援，但由于降落地区有德军设置的反机降木桩，使滑翔机受到很大损失。至6月6日黄昏，第101师共空降6800人，阵亡182人，伤557人，失踪501人，集合起2500人，夺取了海滩后面的四条公路和勒波特附近的两座桥粱，完成了预定任务，并在6日下午与美第7军的先头部队会合。
美军第82空降师的突击梯队由伞兵第505、507、508团和加强分队组成，共6800人，由师长李奇微少将指挥，搭乘369架运输机，计划在圣曼伊格里斯以西的梅特勒河西岸空降，任务是攻占圣曼伊格里斯，控制梅特勒河上从拉菲埃尔至薛夫杜邦之间桥梁和渡口，保障美第7军通过梅特勒河。
第82空降师组建于第一次世界大战期间，也就是1917年8月25日，其前身是第82步兵师。由于该师初建时的官兵全部来自美国所有的48个州，因此它获得了“全美师的美称”。一战结束后，第82步兵师转为后备役师。第二次世界大战中，根据作战需要，美国又重新把该师转为现役师。出于环境考虑和作战需要，美军于1942年8月15日把第82步兵师正式改名为第82空降师。1943年，第82空降师分别对意大利西西里和萨莱诺实施了伞降和机降突击，为盟军在意大和的顺利进攻发挥了重要作用。1944年，第82空降师参加了其建立以来规模最大的一次空降作战，在诺曼底成功地击败了德军。之后，第82空降师被编入第18空降军。二战结束话，第82空降师于1948年11月被美军指定为战备陆军师，其基地设在北卡罗来纳州布雷格堡。此后，第82空降师先后参加了越南战争和中东战争，并于1979年11月赴伊朗解救美国人质。美军入侵巴拿马和格林那达的行动中也都由82空降师打头阵。1993年介入索马里的内部行动中，第82空降师也发挥了重要作用。
现在的82空降师编制员额约为12900人，为唯一可通过伞降进入作战地区的全建制师，机动能力强，可在任何地区实施快速部署。下辖3个空降旅、1个航空旅和1个师属炮兵部队。编有9个作战营，坦克54辆、攻击直升机30架、观察直升机43架、电子干扰直升机3架、多用途直升机41架、“复仇者”防空导弹系统48部、105毫米榴弹炮54门。第82空降师通常与空军进行联合作战行动，空军负责提供空运、近距空中支援和空中补给。
第505团由威廉·埃克曼上校指挥，计划在梅特勒河东岸着陆，以3个伞兵营分别攻占拉菲埃尔，诺维尔奥普兰、圣曼伊格里斯。第1营由于飞机偏离了航线，空降时又极为分散，着陆后营长凯拉姆少校只集合起极少数人，在向拉菲埃尔前进途中遭德军阻击，营长、代理营长先后阵亡，没能完成占领拉菲埃尔的预定任务。第2营在预定地点着陆，营长范迪沃特中校在着陆时踝骨骨折。他让士兵用手推车推着他坚持指挥，集合起一半人，完成向诺维尔奥普兰的进攻准备，正要发起攻击时，接到团长的紧急命令，指示由于没有第3营的消息，为了确保完成团的主要任务攻占重要交通枢纽圣曼伊格里斯，第2营改变原定任务代替3营去夺取这一重要目标。范迪沃特留下特纳中尉率42人监视诺维尔奥普兰之敌，自己率其余人立即向南进攻圣曼伊格里斯。特纳的小分队后来顽强战斗8小时，击退德军向圣曼伊格里斯北翼的反击，保障了主力，坚守住了关键的圣曼伊格里斯。第3营在预定地点着陆，营长克劳斯中校集台了180人，在当地法国向导的带领下，借助夜色掩护，以偷袭手段一举攻占圣曼伊格里斯，只是由于通讯中断无法及时向团部报告。随后和赶来的第2营一起组织防御，击退德军多次反击，牢牢控制住了这一重要的交通枢纽。
第507团由乔治·米利斯上校指挥，计划在梅特勒河西岸着陆，夺取勃凡斯，控制从西北通向梅特勒河的道路。因为引导组被德军消灭，没有标识出空降场，空降兵大多错降在沼泽里，所以第1营仅集合了100人，向拉菲埃尔进攻。第2营营长蒂姆斯中校集合了50人，向恩第雷维尔进攻，但因兵力太少，进攻失利，被迫就地转入防御。第3营着陆极为分散，根本无法发动有组织的进攻。而且该团团长在着陆后第二天被俘，后由2营营长蒂姆斯率领全团残余人员集中在拉菲埃尔附近，全力夺取梅特勒河上的桥梁。经数小时激战，未能完成预定任务。但该团仍夺取了几个重要高地，牵制了德军的兵力，破坏了德军防御的稳固。
第508团由林奎斯特上校指挥，计划在杜佛河以北着陆，占领邦拉佩，控制杜佛河上的渡口。第3营为师预备队。由于运输机在空降时遭到德军防空火力的射击，只好在高空投下伞兵，致使空降兵着陆很分散。该师师长李奇微，也就是后来朝鲜战争中的美军总司令，回忆说当时他空降落地后既没有遇到部下，但幸运的是也没有遇到敌人，而且还好很快就集合起师部的部分人员，只是军官人数大大多于士兵。他只好自嘲地说：“从没见过这么多军官带领这么少的士兵作战。”508团团长和少数部队错降在拉菲埃尔附近，随即被师长调往就近的渡口参加战斗。第1营和第2营大部分降落在德军一个坚固的设防区内，伤亡惨重。第1营营长巴切勒中校阵亡，第2营营长香利中校率领两个营的残部浴血奋战，终于占领了薛夫杜邦渡口。第3营在预定空降区东南1600米处着陆，全营非常分散，最初的一天都忙于集合部队，作为师预备队，未能投入作战。
6月6日凌晨2时，第82师后续梯队220人及部分重装备分乘52架滑翔机飞来增援，由于云层太厚以及德军高射炮火的射击，只有一半人在预定地区着陆。下午又有1174人和部分重装备分乘176架滑翔机增援，但着陆场被德军火力所控制，被迫改在其他地区着陆，未能与师突击梯队会合。至6月6日黄昏，82师共空降8100人，伤亡约500人，失踪约750人，集合起约2000人，占领圣曼伊格里斯和薛夫杜邦渡口，未能完成预定的全部任务。6月7日17时与从海上登陆的部队会合。
英军第6空降师突击梯队由第3、5旅组成，共4300人，由师长盖尔少将指挥，搭乘237架运输机，计划在冈城东北着陆，夺取奥恩河、卡昂运河上的桥梁、渡口，摧毁德军在莫维尔的炮兵阵地。
第3旅由希尔准将指挥，辖英军伞兵第8、9营和加拿大伞兵第1营，任务是摧毁莫维尔的炮兵阵地，占领杜佛河上的5座桥梁。英军第9营的任务是摧毁德军的炮兵阵地。由于这个炮兵阵地设在有坚固防护的工事里，飞机轰炸和军舰炮轰都难以将其消灭，而这个炮兵阵地的4门150毫米火炮对“宝剑”海滩的登陆部队威胁很大，所以必须要空降兵在登陆前予以解决。第9营营长考虑到光用空降兵攻击，困难较大，要求同时派滑翔机机降突击队配合作战，获得批准。该营在空降时遭到德军高炮猛烈射击，飞行员为躲避炮火，偏离了预定航线，都降落在远离目标的地方，营长集合了150人从三公里外跑步赶来。因为9营在空降时丢失了信号装置，无法标识机降场，随后飞来的滑翔机没有发现地面信号，只好改在别处降落。这样营长只好率领150名空降兵单独投入战斗，他们炸开铁丝网，冲入炮兵阵地，与德军联开白刃格斗，经激烈搏斗，以伤亡过半的代价占领了炮兵阵地。英军第8营和加军第1营由于运输机飞行员在黑夜中分不清奥恩河和杜佛河，把伞兵都空投到奥恩河附近，但伞兵们着陆后迅速集合，赶到杜佛河，而德军因未发现附近有盟军空降，戒备松懈，被伞兵乘虚而入一举夺取了杜佛河上的5座桥梁，完成了该旅的任务。
第5旅由波埃特准将指挥，计划夺取奥恩河大桥，并开辟机降场，保障师的后续梯队第6机降旅的机降。盖尔师长对战争初期德军成功夺取比利时埃本·埃马尔要塞所采取的机降突击，印象非常深刻，决定如法炮制对奥恩河大桥实施滑翔机机降突击。他从全师抽调出180人的精兵强将，组成突击队，由约翰·霍华德少校任队长，在大桥附近机降进行主攻。第7伞兵营则进行支援。由于战前反复演练，加上精心挑选出的滑翔机驾驶员技术高超，载着突击队的滑翔机在仅距大桥数十米处着陆，突击队从下飞机到发起攻击仅用了三十秒，所以打了德军一个措手不及，突击队只以亡2人，伤14人的轻微代价夺取了大桥。第7营在奥恩河以东900米处着陆，立即集合赶到桥边，与突击队会合，一起构筑防御工事，守住了大桥。
第6师的第一批后续梯队493人及装备乘98架滑翔机在6月6日拂晓机降，由于机降时地面正刮大风，有20架滑翔机的拖索被风刮断，无法着陆。第二批256架滑翔机中有246架在预定地区着陆，为第6师运来了援军和补给。第三批50架滑翔机于午夜时分进行空投补给，空投时遭到德军高炮射击，使得飞机一边躲避炮火一边空投，地面上的伞兵只得到了20%的补给，大部分都丢失了。后来又进行过四次小规模的空投补给，倒很成功。第6师共空降4800人，伤亡约550人，失踪约350人，集合约1800人，完成了预定任务，并于6日黄昏与英军第2集团军先头部队会合。
盟军在诺曼底登陆的空降作战中，共空降35000余人，其中伞降17600人，还空降了504门火炮，110辆轻型坦克，1000余吨补给。使用运输机2400余架次，滑翔机1130架次。在战斗中空降兵伤亡约8200人，占空降总人数的23%，大大低于战前预计。运输机被击落42架，击伤510架。美第82师占领圣曼伊格里斯和梅特勒河上的渡口，美第101师控制了海滩后的四条公路和杜佛河上的渡口，英第6师夺取了奥恩河上的大桥，而且都很快与海上登陆部队会合，并作为步兵师继续作战。总体上说，盟军的空降作战是成功的。
盟军空降作战成功的原因，一是有效的伪装和欺骗隐蔽了战役企图，造成德军指挥判断上的错误；二是重视战前训练，参战官兵熟悉战区情况和本单位的作战使命。预计师空降面积为36平方公里，而实际上82师和101师的空降面积高达100平方公里，各级指挥员只能边集合部队边组织战斗，很多师、团长只集合起营或连规模的兵力，但仍主动灵活地按照训练时的经验完成了主要任务。
但其中也反应出不少问题。首先，战前侦察不够周密，给作战带来不小困难。如未掌握德军防空火力的配置，使运输机在空降时遭到猛烈的高炮射击，被迫增加飞行的速度和高度，甚至在躲避炮火时偏离了航线，导致伞兵着陆极为分散；再如未查清奥普兰是德军的反空降区，致使在该地区空降的伞兵蒙受了巨大伤亡。其次引导小组出发太迟，加上气候恶劣和德军的抵抗，没有充足时间设置器材开展工作，一定程度上影响了后续部队的空降。三是空降兵的随伴火力太过薄弱，难以抗击敌装甲部队，再加上伞兵着陆分散，有些地方甚至敌我混杂，无法得到海空火力的有力支援，使得有些部队陷入孤立无援的困境。第四通信联络太差，指挥员无法了解部队具体情况及作战进展，只能凭个人的经验去指挥，使得师级战斗实际上成为营级战斗，降低了空降突击的威力。