1944年7月18日，盟军胜利地完成了诺曼底登陆，在西欧开辟了第二战场。在这一战役中，盟军虽然伤亡了10余万人，但很快得到了补充，整个作战部队齐装满员，后勤补给工作井井有条，部队士气高昂，指挥机构完善，已具备了向西欧内陆推进的条件。
1944年7月25日，登陆的盟军在法国西北部转入进攻。
8月7日中午，盟军出动大批飞机对德军反击部队实施猛烈轰炸。与此同时，布莱德雷将军迅速调来2个师从正面抗击德军，巴顿指挥的美军第3集团军迅速开到了拉瓦尔和勒芒之间地域，以威胁敌人的南翼，克里勒指挥的英军第1集团军也在东北方向用坦克、火炮和飞机袭击奥恩河以东的卡昂—法莱斯地域，以威胁德军反击部队的后方。8月8日深夜，德军的反击因没有制空权和兵力有限而归于失败，克卢格被迫命令部队停止前进。但是，希特勒要他重新组织力量，准备再次发起反击。
当德军在法莱斯西南地区重新聚集力量准备向科唐坦的美军再次实施反击时，盟军部队正在德军东西两翼大胆推进，于是，在法莱斯和阿让唐之间形成了一个大口袋，大量德军装甲部队成了瓮中之鳖，为盟军围歼当面之敌提供了极好的机会。
此时，被围德军第5装甲集团军和第7集团军已经发现盟军的战役企图和自己的危险处境，唯一逃生的机会在于马上东撤。但是，希特勒却一再要求克卢格重新编组部队，准备对阿夫朗什的美军再次发动反突击，并且责备这位西线德军总司令指挥不力，造成上次反突击的失利。结果，8月16日，希特勒解除了克卢格的职务，任命瓦尔特·莫德尔元帅为西线德军总司令兼B集团军群总司令，并要求新上任的总司令把法莱斯的战斗进行到底，扼守法莱斯这个“角形堡垒”，阻止盟军渡过塞纳河和开到巴黎附近地区。然而，莫德尔元帅到西线后，也不可能从根本上扭转德军被动挨打的局面，他唯一的办法是把被围的德军从法莱斯附近的陷阱中拉出来。从8月16日起，德军在阿让唐附近地区竭力阻止盟军先头装甲部队的进攻，以便保持德军东撤路线的畅通。
盟军最高司令部发现德军准备东逃的动向后，遂允许巴顿的部队越过集团军群分界线，在弗莱尔—阿让唐公路以北推进，然后向尚布瓦和特兰方向进攻，同时命令加军在北面加快南进速度。17日，加军经过激战占领法莱斯，18日占领特兰，19日，美、加两军在尚布瓦会师，完成了对德军的包围。被包围的德军共12个师，其中5个装甲师。由于北翼部队推进缓慢，盟军未能实现全歼德军的企图。德军利用尚布瓦和特兰这个缺口，从法莱斯地区撤出1/3的兵力，约4.5万人。至8月21日，法莱斯围歼战结束。此役，盟军共歼敌3万人，俘敌5万人，给德军B集团军群以沉重打击。
为了追击逃敌，盟军制定了在塞纳河以西歼敌的计划。据此，蒙哥马利将军于8月20日命令加军第1集团军和第12集团军群一部继续肃清被围的德军，第12集团军群大部应急进至塞纳河下游，以阻拦敌人撤退，第21集团军群在肃清被围的德军后，迅速向塞纳河挺进。
8月20日，美军第1、第3集团军向塞纳河方向推进，到左岸后折向东北。第3集团军在河对岸的芒特—加西古尔建立了一个桥头堡。位于左翼的第1集团军已进至德勒以北地区，23日占领埃夫勒，25日进抵埃尔伯夫。至8月26日，英、加部队也相继赶到塞纳河附近的指定位置，与先期到达的美军一起包围了埃尔伯夫和勒阿弗尔之间的环形地区，歼灭了一部分溃逃的德军，另一部分德军逃到塞纳河右岸。
至此，在诺曼底登陆后的盟军，全线前出到塞纳河畔，并在河东岸默伦和埃夫勒尔以东夺占了登陆场。此次进攻虽未能全歼诺曼底的德军和解放布列塔尼半岛的几个港口（这几个港口的德军分别在1944年9月和战后投降），但是给了敌人以沉重打击。德军5个遭重创的师调回国内，逃到塞纳河右岸的德军勉强重新组织了4个师进行防御，但是部队的重装备已所剩无几。盟军在法国北部的胜利，不仅解放了法国大片领土，而且为后来向欧洲大陆腹地的胜利进攻创造了有利条件。
当诺曼底登陆的盟军向法国腹地发展进攻之时，另一支美法盟军部队在法国南部开始登陆。
8月19日，美法部队在登陆地域建成了一个正面宽90公里、深60公里的登陆场。在登陆场集中了约16万人，2500门火炮、600辆坦克和2.15万辆汽车。登陆后的盟军及时派出部分兵力向北推进，经格勒诺布尔转向蒙泰利马尔，以切断沿罗油河谷地向北撤退的德军退路。与此同时，美军第7集团军派部分兵力攻占冥纳和尼斯，以保证自己的翼侧安全。法军主力和美军一部则向土伦和马赛方向进攻。在当地抵抗运动战士的配合下，美法军于8月28日先后攻占了这两个港口城市，驻防马赛的德军指挥官谢弗将军率部投降。马赛一役，德军亡5500人，被俘7000人，法军也损失1000余人，当地抵抗者损失106人。自法国南部登陆以来，仅德拉特尔将军指挥的法军就俘虏德军3.7万人，其中军官700人，歼灭敌人2个师。但是，法军也付出了伤亡4000人的代价。
土伦和马赛港的解放，不仅使盟军90.5万人和400万吨装备顺利地在此登陆，而且打开了罗纳河谷的通道，美法部队便可经此挥师北上，追歼溃退的德军。8月28日，右路美军攻占了蒙泰利马尔，次日进抵瓦朗斯。左路法军长驱直入约300公里，8月31日抵达里昂附近。9月2日，法军在抵抗运动战士的配合下解放了该市。
在此次作战行动中，法国内地军和抵抗运动力量起了非常重要的作用。在登陆以前，游击队就已经破坏了许多地方的铁路运输，从格勒诺布尔到尚贝里的铁路已完全瘫痪。盟军登陆以后，游击队便配合登陆部队积极展开活动。在蒙特利马尔，他们把撤退的德军拖住近36个小时，使盟军飞机有足够的时间轰炸敌人。此外，马赛和土伦的居民举行了反对侵略者的起义，占领了许多市区，为盟军最后解放这两个重港创造了条件。法国内地军对被围德军不断袭击，保护了一些桥梁，并向登陆部队提供情报和担任向导，使盟军在登陆后节省了兵力，加快了推进速度。