A decisão de realizar uma invasão cruzando o canal em 1944 foi tomada na Conferência Trident, em Washington, D.C., em maio de 1943. O general Dwight D. Eisenhower foi nomeado comandante do Quartel-General Supremo das Forças Expedicionárias Aliadas (SHAEF), e o general Bernard Montgomery foi nomeado comandante do 21º Grupo de Exército britânico, que compreendia todas as forças terrestres envolvidas na invasão. A costa da Normandia foi escolhida como o local da invasão, com os americanos designados para desembarcar nas praias Utah e Omaha, os britânicos em Sword e Gold, e os canadenses em Juno. Para satisfazer as condições esperadas, tecnologia especial foi desenvolvida, incluindo dois portos artificiais chamados de portos Mulberry e uma série de tanques especializados apelidados de Hobart's Funnies. Nos meses que antecederam a invasão, os aliados realizaram uma operação militar falsa, a Operação Bodyguard, usando desinformação eletrônica e visual. Esta operação falsa enganou os alemães quanto à data e a localização dos principais pontos de desembarques dos aliados. Adolf Hitler nomeou o marechal-de-campo Erwin Rommel responsável pelo desenvolvimento de fortificações ao longo da Muralha do Atlântico, em antecipação a uma invasão.

Os aliados não conseguiram alcançar seus objetivos para o primeiro dia, mas ganharam uma posição tênue que gradualmente foi expandida capturando o porto de Cherbourg em 26 de junho e a cidade de Caen em 21 de julho. Um contra-ataque pelas forças alemãs fracassou em 8 de agosto levando soldados do 7º Exército alemão a serem capturados na Batalha do Bolso de Falaise. Os aliados iniciaram uma invasão ao sul da França (Operação Dragão) em 15 de agosto, em seguida, a Libertação de Paris em 25 de agosto. As forças alemãs recuaram para o outro lado do Sena, em 30 de agosto de 1944, marcando o fim da Operação Overlord.

Os primeiros planos da invasão aliada a França começaram a ser discutidos num encontro de Winston Churchill com o presidente norte-americano Franklin D. Roosevelt em Casablanca, em Janeiro de 1943. Neste encontro, chegaram à conclusão que ainda não havia condições para um desembarque na França, mas ficou decidido que o tenente-general inglês Frederick Morgan seria encarregado da elaboração de um plano de assalto detalhado. Em Agosto de 1943, numa nova conferência de líderes aliados no Quebec, Morgan apresentou o plano de invasão da Normandia: um documento com o nome de código de Operação Overlord, que previa um desembarque em Maio de 1944.

Em Dezembro de 1943, o general norte-americano Dwight Eisenhower é nomeado comandante supremo da Força Expedicionária Aliada. Fica também definido que a frente de desembarque teria mais de 80 quilómetros e que o ataque seria feito entre Cherbourg e a foz do rio Sena. Os múltiplos contratempos da operação ditaram que fosse adiada para junho, uma vez que os aliados precisavam de mais tempo para construir mais lanchas de desembarque.