באמצע חודש ספטמבר נעצרה ההתקדמות של בעלות הברית ליד קו זיגפריד (החומה המערבית) בצפון ונהר המוזל בדרום. תגבור העמדות הגרמניות והצורך באספקה ליחידות הקדמיות של בעלות הברית מנעו אפשרות לפתוח במתקפה נרחבת נוספת. לאחר הכישלון בארנהם, הסיכויים הטובים ביותר לפריצה לתוך שטח גרמניה היו סביב העיר הגרמנית אאכן והיערות של הארדנים בגבול לוקסמבורג בלגיה וגרמניה. במהלך ספטמבר לא היו הגרמנים מסוגלים להגן על האזור כראוי, אך הפיקוד העליון של בעלות הברית שלל את האפשרות הזאת בגלל התפיסה כי אזור הארדנים המיוער איננו מתאים לעריכת מבצעים התקפיים רחבי היקף. במקום זאת העדיפו בעלות הברית לתקוף את אאכן ישירות ואת יער הורטגן.
ב־1 באוקטובר החלה הארמייה האמריקאית הראשונה של הודג'ס במאמץ לכתר את העיר אאכן, לאחר ארבעה ימי הפגזה ארטילרית על עמדות הגרמנים. ב־7 באוקטובר הצליחה הדיוויזיה האמריקאית ה-1 לפרוץ את החומה המערבית ולהתקדם מדרום לכיוון אאכן. בימים הבאים יצאו הגרמנים שהיו בנחיתות מספרית לשורה של מתקפות־נגד באגפים של האמריקאים וגרמו לעיכובים בהתקדמות. כאשר דחה הצבא הגרמני בעיר את הדרישה להיכנע, פתחו האמריקאים בהרעשות אוויר וארטילריה כבדות, ואחר כך הכניסו את הרגלים והטנקים. ב־21 באוקטובר הסתיימה ההתנגדות בעיר. כיבוש אאכן עלה לבעלות הברית ביותר מכ־3,000 נפגעים.
דרומית מזרחית לאאכן שוכנות גבעות מיוערות הידועות בשם "יער הירטגן". האמריקאים האמינו כי היער מהווה איום על אגפיהם ויש לטהרו לפני כל מתקפה נרחבת מזרחה. הקרב שהחל ב־19 בספטמבר והסתיים ב־10 בפברואר, היה לקרב הארוך ביותר בהיסטוריה של ארצות הברית, וגבה מחיר כבד של כ־33,000 נפגעים בצד האמריקאי, וכ־28,000 בצד הגרמני (12,000 מתוכם נהרגו).
צפונית משם היה יעדו הדחוף ביותר של מונטגומרי לפתוח את דרכי הגישה לנמל אנטוורפן. הארמייה הקנדית הראשונה קיבלה את המשימה של טיהור הסכלדה וכיבוש חצי האי וולכרן (Walcheren) כדי לפתוח נתיב של תובלה ימית לנמל. המבצע החל ב־3 באוקטובר, כשמאתיים ארבעים ושבעה מפציצים מסוג לנקסטר של חיל האוויר הבריטי פתחו בהתקפה אווירית על וולכרן. ההתקדמות הקרקעית של הקנדים הייתה איטית מאוד, במיוחד עקב מחסור בכוח אדם. לאחר שאייזנהאואר העיר למונטגומרי כי "הוא אינו משוכנע שקבוצת הארמיות ה־21 נותנת את הקדימות הראויה לאנטוורפן", תגבר הפילדמרשל הבריטי את הקנדים בארבע דיוויזיות בריטיות. הדיוויזיות הבריטיות התקדמו צפונה לעבר נהר הואל, כשהדיוויזיה הקנדית ה-3 תוקפת מערבה את כיס ברסקנס (Breskens). הדיוויזיה ה-64 של הוורמאכט שהגנה על הכיס, גרמה לאבדות קשות בקרב הקנדים. כיבוש הכיס הסתיים ב־4 בנובמבר, במחיר של 314 הרוגים, 231 נעדרים, ו־2,077 פצועים מהדיוויזיה השלישית. יותר משנים־עשר אלף גרמנים נשבו. ב־1 בנובמבר יצאו כוחות בריטים וקנדים לשלוש נחיתות אמפיביות בוולכרן. ב־3 בנובמבר הצליחה הדיוויזיה ה־52 (Lowland) הבריטית לפרוץ את הדרך למערב וולכרן. ב־8 בנובמבר נכבש האי. מחיר פתיחת הסכלדה וכיבוש וולכרן עמד על שמונה־עשר אלף נפגעים אנגלים־קנדים. הספינה הראשונה פרקה את מטענה בנמל אנטוורפן רק ב־28 בנובמבר.
ב־8 בנובמבר פתחה הארמייה השלישית של פטון במתקפה לאורך חזית של יותר מתשעים קילומטרים בלורן. תנאי מזג האוויר היו כה קשים, שפטון פנה לקצין הדת הבכיר בארמייה שלו בבקשה לתפילה למזג האוויר. ב־25 בנובמבר הצליח פטון לכבוש את עיר המבצר העתיקה מץ, לאחר קרבות קשים ביותר. בימים האחרונים של חודש נובמבר חייליו פרצו את החומה המערבית, וב־1 בדצמבר חצו את נהר הסאר. דרומה משם באלזס, התקדמה קבוצת הארמיות השישית של דוורס מול התנגדות גרמנית חלשה דרך הרי הווז' וכבשה את שטרסבורג ב־26 בנובמבר. הם המשיכו צפונה, ובאמצע דצמבר יצרו מגע עם כוחות גרמניים שאיישו את קו מאז'ינו הצרפתי.
מתקפת הנגד בארדנים.
בדצמבר כבר הבינו בעלות הברית כי הסיכוי לסיום מהיר של המלחמה עד חג המולד נעלם. חיילי כוחות הברית ניצבו בחזית המשתרעת מאלזס ועד הולנד, למול הגנה גרמנית מתוגברת. גם היתרון המכריע של חילות האוויר האמריקאים והבריטים בשמי אירופה הוגבל מאוד בעקבות מזג האוויר הקשה. ב־7 בדצמבר נועד אייזנהאואר עם סגנו מרשל האווירייה סר ארתור טדר, מונטגומרי וברדלי בפגישת תכנון בעיר ההולנדית מאסטריכט. בדיונים הוחלט כי מונטגומרי יצא למתקפה חדשה לכיוון הריין בראשית חודש ינואר בסיוע הארמייה התשיעית של סימפסון. הארמייה הראשונה של הודג'ס תמשיך בהתקדמות לעבר הרוהר, והארמייה השלישית של פטון תצא ב־19 בדצמבר למתקפה חדשה בסיוע הארמייה השביעית של גנרל אלכסנדר פאץ'.
כבר ב־16 באוגוסט, כאשר מתקפת השריון הגרמני במרטן שבנורמנדי חוסלה בידי חילות האוויר של בעלות הברית, היטלר גיבש תוכנית למתקפת נגד גדולה במערב. ב־16 בספטמבר הוא הודיע למטה המבצעים שלו במאורת הזאבים על תוכניתו לצאת למתקפה בארדנים במזג אוויר סוער שיקשה על חילות האוויר של בעלות הברית לפעול. מטרת המבצע שכונה בשם "משמר הריין" ("Wacht am Rhein"), הייתה לפרוץ לאורך כמאה קילומטרים בשטחי לוקסמבורג ובלגיה, לתפוס את אנטוורפן שהייתה בסיס אספקה חיוני לבעלות הברית, ולנתק את האמריקאים מהבריטים והקנדים. היטלר האמין כי מתקפה שכזו תביא לקרע בין הקואליציה האנגלו־אמריקאית, ובכך ירוויח זמן יקר לקראת התקפה מחודשת על הסובייטים.
המתקפה החלה ב־16 בדצמבר, כש־200,000 חיילים גרמניים מארמיית השריון החמישית (האסו מנטויפל), ארמיית השריון השישית של האס־אס (יוזף דיטריך) והארמייה השביעית (אריך ברנדנברגר) מפתיעים את הכוחות הדלילים של האמריקאים בארדנים. עד 24 בדצמבר, הגרמנים הגיעו למרחק 100 קילומטרים מהקו ההתחלה שלהם, וקילומטרים ספורים מנהר המאז, ויצרו בליטה בקווי האמריקאים, אך זו הייתה סוף ההתקדמות שלהם. למרבית יחידות השריון הגרמני אזל הדלק, והן נכתשו באש מטוסי הקרב של בעלות הברית שניצלו את ההפוגה ממזג האוויר הקשה. ב־26 בדצמבר איבדו הגרמנים את היוזמה, ובעלות הברית עברו להתקפה. גנרל היינץ גודריאן, ראש המטה הכללי של צבא היבשה, התחנן לפני היטלר שיתיר לדיוויזיות הפנצרים לסגת מזרחה, כשהבין שהמתקפה בארדנים נכשלה. רק ב־3 בינואר אישר היטלר נסיגה של ארמיית השריון השישית. עד 28 בינואר האמריקאים כבשו מחדש את כל השטחים שאיבדו במתקפה, וסגרו את הבליטה שנוצרה בקוויהם. קרב הארדנים היה הקרב היקר ביותר שניהלו האמריקאים בצפון מערב אירופה; אבדותיהם הסתכמו ב־10,276 הרוגים, 47,493 פצועים, ו־23,218 שבויים או נעדרים. אבדות הגרמנים היו בין 81,834 ל־103,900.
חציית הריין והפלישה לגרמניה.
בסוף חודש ינואר 1945, משהסתיים הקרב בארדנים, החלו בעלות הברית לתכנן מבצעים חדשים לחציית הריין ופריצה לגרמניה. תוכניתו של אייזנהאואר הייתה לחסל את הצבא הגרמני מערבית לריין, ורק לאחר מכן לחצות את הנהר ולהתקדם משם לעבר חבל הרוהר והסאר. התוכנית עוררה התנגדות במטכ"ל הבריטי, שחשש כי לבעלות הברית אין מספיק עליונות קרקעית כדי לבצע שתי התקפות נרחבות לתוך גרמניה. הבריטים ביקשו לכנס פגישה של ראשי המטות המשולבים כדי לדון בתוכנית. בפגישה שנערכה במלטה בסוף חודש ינואר, ג'ורג' מרשל, יושב ראש המטות המשולבים של ארצות הברית אישר אותה למרות התנגדות בריטית.
בפריצה לעבר הריין התקדמו בעלות הברית בחזית שרוחבה כארבע מאות קילומטרים, משווייץ עד הולנד. מונטגומרי התקדם צפונה דרך הולנד בסיוע הארמייה התשיעית האמריקאית, וברדלי דרומה משם דרך רכסי האייפל. הפיקוד העליון הגרמני לא ציפה כי האמריקאים יתקפו דרך ההרים בחורף, והעביר חלק מכוחותיו צפונה. מדרום ליער הורטגן פתחו הארמייה האמריקאית הראשונה של הודג'ס והארמייה השלישית של פטון במתקפה דרך היערות הצפופים של האייפל. ערב המתקפה טלפן אייזנהאואר לברדלי ונתן לו הוראה לשלוח את הארמייה של הודג'ס צפונה לסכרי הרוהר כדי לסייע למונטגומרי. ב־4 בפברואר הגיעו האמריקאים ל'חומה המערבית'. יומיים לאחר מכן החלו לחצות את נהר הסאור, אך חלפו עוד שלושה ימים עד אשר הובטחה החצייה. האמריקאים המשיכו לנוע, כשהם פורצים את החומה המערבית וחוצים את נהר הפרום בליל ה־24 בפברואר.
צפונה משם השתלטה הארמייה הראשונה על סכרי הרוהר בליל ה־9 בפברואר, אך הגרמנים פתחו את שסתומי הפליטה והציפו את העמק למשך שבועיים, דבר שעיכב את מבצע רימון, שבו אמורה הייתה הארמייה התשיעית של סימפסון לטהר את נהר הרוהר ואת סכריו, ולחבור לארמייה הקנדית הראשונה מקבוצת הארמיות ה־21. ב־8 בפברואר פתחה הארמייה הקנדית הראשונה במבצע ממשי, שמטרתו הייתה לפרוץ את החומה המערבית ולהגיע לריין. ב־22 בפברואר המבצע הסתיים, וחייליו של מונטגומרי ניצבו מול הגשרים בווזל שעל הריין. הארמייה התשיעית חצתה לבסוף את הרוהר ב־23 בפברואר וחברה לקבוצת הארמיות ה־21.
ב־7 במרץ, בעוד הדיוויזיה המשוריינת האמריקאית ה-9 עושה דרכה לכיוון רמאגן (Remagen), נודע להם שגשר הרכבת לודנדורף החוצה את הריין עודנו עומד על תילו, לאחר שהמגנים הגרמניים כשלו בהריסתו, למרות מספר ניסיונות. בשעה ארבע וחצי בצהריים הצליחו חיילים מהדיוויזיה המשוריינת ה-9 לחצות את הגשר, ובשעות הבאות ביססו ראש גשר. ב־15 במרץ הגשר התמוטט לפתע, אך אז כבר פעלו מספר גשרים צפים על הריין. תגובת היטלר לצליחה הייתה הדחת רונדשטט מהפיקוד על החזית המערבית והחלפתו באלברט קסלרינג ב־10 במרץ.