而现在德军在法国的兵力比历史上多了足足十七个师，这些部队全部都是从东线撤防下来休整的精锐，同盟国方面并不知道，补充完毕的骷髅装甲师和维京师以及陆军第十九装甲师并为按照之前的命令返回东线，而是在法国等候新式坦克和自行火炮。
其中骷髅装甲师最初成员大多来自骷髅部队，而骷髅部队最早可以追溯到1740年腓特烈威廉一世葬礼旗帜上的骷髅图案，为了纪念这位先皇，在次年成立了皇家近卫队第一和第二近卫轻骑兵团，他们身着黑色制服并且在皮毛帽子上绣上骷髅标志，在一次大战中骷髅图案也成为德军精锐部队的标志。
之前在诺曼底地区守军为第七集团军所属的六个师又三个团，其中三个海防师，战斗力较弱，二个步兵师，一个装甲师，战斗力稍强，二个团是二个独立步兵团和一个伞兵团，总兵力约九万人，防御工事也比较薄弱，只构筑了若干钢筋混凝土的独立支撑点，大部分工事都是野战工事，纵深也只设置了少量防空降障碍物。
1944年3月德军部署在法国的装甲部队只有一个满员的装甲师，即第二十一装甲师，希特勒判断诺曼底将是盟军的登陆地点，要求加派兵力，隆美尔根据这一指示，将原驻圣洛的第352步兵师调到诺曼底，历史上正是这个新调来的精锐师给在奥马哈滩头的美军带来灭顶之灾。
隆美尔元帅就任b集团军群司令后，非常重视对沿海地区的防御建设，亲自率领特派代表团实地视察了从丹麦荷兰法国的沿海防御情况，并特别要求前沿防御要前推至海中，从线开始，在深海中布设水雷，在浅海中设置障碍物，这些斜插入海的木桩被盟军称为隆美尔芦笋，海滩上则是锯齿状的混凝土角锥坦克陷阱，其间还布设大量地雷，在能俯视海滩的制高点构筑隐蔽火力点，海滩后面的开阔地区，则布设了大量防机降的木桩，布置这些爆炸物和障碍物，工程浩大。
隆美尔要求将骷髅装甲师和维京师以及陆军第十九装甲师部署在法国尤其在诺曼底地区增兵三到五个师，应对可能出现的盟军登陆，这一方案竟然奇迹般的得到了希特勒的批准，而在诺曼底登陆中，盟军空降兵的任务是在登陆滩头两侧距海岸十公里到十五的浅近纵深空降，阻止敌预备队的增援，并从侧后攻击德军海岸防御阵地，配合海上登陆。
由于在最初的三天时间里，盟军登陆部队只有在建立起可供装甲师展开的大登陆场后，才能够将装甲师投入作战。如果在装甲部队上陆前德军突破了登陆部队的防线，将会给登陆带来灭顶之灾，所以空降兵的行动在登陆初期对于登陆胜利是至关重要的。
英国第一空降师一中国伞兵第一师与第二师是最早投入战斗行动的部队，早在午夜时分他们就被空投到登陆地区的左翼地区，他们的目标是夺取佩加索斯桥以及附近的桥梁，以防止德军的装甲部队前往海岸支持。
由于德军的增援迅速，尤其是骷髅装甲师与第十九装甲师的快速投入作战，英国第一空降师与中国伞兵第一师陷入了鏖战之中，伞兵第二师多次组织侧翼反击试图接应，无奈德军骷髅装甲师战斗力极强，又是经过苏德大战洗礼的部队，三个师的伞兵没能完成预计任务，被迫向海滩撤退。
相比之下，美军第八十二和第一零一空降师直接落到了德军第二十一装甲师和第327步兵师的防御范围之内，由于没有经验的领航员和地面情况复杂，再加上德军密集防空炮火的拦截，部队被散落在各处。有些伞兵很不幸地降落在了海中或内陆中那些被德军故意淹没的低洼地区，很多人由于装备沉重，而被淹死在仅及膝深的水中。
美军空降兵在整个作战过程中损失惨重，二个师的部队被德军第二十一装甲师与第327步兵师围歼，仅仅依靠空中支援在坚持，其侧击奥马海滩的任务可谓是完全失败，第八十二空降师与第一零一空降师本身亦遭到了德军的危机，危在旦夕。
奥马哈海滩全长六点四公里，海岸多为三十几公尺高的峭壁，地形易守难攻。这里的登陆作战任务由美军第九军承担。盟军由于情报有误，认为这里的德军守备部队只有一个团的兵力，还多是后备役人员，没有装甲车辆，战斗力很差。而实际上隆美尔在三月将德军精锐的352步兵师全部调往诺曼底，而352师的一个主力团就驻守在奥马哈滩头。可惜直到登陆部队出发后盟军情报机关才找到352师的下落。
登陆当天天气状况极端恶劣，盟军在登陆前就因风浪过大损失了十艘登陆艇和三百余名官兵。在登陆艇上的官兵多为晕船和湿冷所苦，还没到达作战地点就基本精疲力尽了。登陆作战开始后也非常不顺，海滩西段预备的三十七辆水陆坦克中有二十七辆刚一下海就因风浪过大而沉没，幸存的十辆坦克中还有九辆很快被德军炮火炸毁。由于潮汐影响和秩序混乱，登陆的美军士兵很多都搞不清方向和集合点，大批士兵挤在滩头任凭德军炮火攻击，整整两个小时的时间里美军没有一名士兵在西段冲上海滩，在东段也仅仅占领了九公尺宽的一段海滩，登陆行动几乎完全失败。
由于，德军比预计的情报多出了五个师的兵力，以至于后方空降部队的行动完全失败，中国伞兵第二师占领佩加索斯桥之后，得不到有效的支援，而登陆部队迟迟无法登陆开辟滩头阵地，而且德国人的空军已经开始向法国进行大规模的战略转场了，大批刚刚离开法国前往东线与比利时的驻军多达二十九个师的部队开赴诺曼底，德军参谋总部在盟国登陆的四十八小时之内的反应堪称完美。