הדיוויזיה המוטסת ה־101 החלה לנחות בנורמנדי בסביבות השעה 01:00. רגימנט 502 שנחת בצפון הגזרה המיועדת, הצליח לתפוס את יציאה מספר 3 מיוטה, והשתלט על סן־מרטין־דה־ורוויל. אנשיו של רגימנט 506, שהוצנחו בדרום הגזרה, הצליחו להשיג את מרבית יעדיהם אף על פי שפוזרו לכל עבר. כוח מעורב של כ־75 צנחנים הצליח להשתלט בקלות יחסית על הכפר סן־מרי־דו־מון, ונטרל סוללת תותחים בקוטר 105 מ"מ. מפקד הדיוויזיה, גנרל מקסוול טיילור, אסף תחתיו קבוצת חיילים והצליח להשתלט על היציאה הדרומית ביותר בפופוויל, לאחר מספר שעות של קרב עם חיל מצב גרמני. גם שני הגשרים הקטנים ליד לה־פורט נתפסו. עם זאת, הרגימנט לא הצליח להשתלט על יציאה מספר 2. רגימנט 501 הצליח לכבוש את סכר 'לה ברקט' על נהר דוב, אך כשל בהשמדת שני הגשרים על הנהר, עקב התנגדות גרמנית.
הדיוויזיה המוטסת ה־82 החלה לנחות בנורמנדי קצת לפני השעה שתיים בלילה. חטיבה 505, שיעדה העיקרי היה להשתלט על העיירה סנט־מר־אגליז, הוצנחה ממזרח למרדרה בצורה המדויקת ביותר, וחלק גדול מחייליה הצליחו להתארגן בצורה מהירה יחסית. גדוד אחד הצליח בשעה 04:30 לערך לאבטח את סנט־מר־אגליז, אך השליטה עליה נותרה בסכנה, שכן הגרמנים ביצעו שם מתקפות נגד בשעות הבאות. שתי החטיבות האחרות של הדיוויזיה, ה־507 וה־508, שתוכננו לצנוח ממערב למרדרה, פוזרו באופן ניכר הרחק מיעדיהן. עקב כך, הן לא הצליחו להשלים את משימותיהן ולהשתלט על הגשרים על נהר מרדרה. מצבה של הדיוויזיה בסיום יום הפלישה לא היה טוב; היא לא הצליחה לחבור לכוחות שנחתו מהיבשה, כשהיא למעשה מנותקת, וללא כל תקשורת.
בשעה 03:00 לפנות בוקר, החלו להגיע הדאונים שנשאו תגבורות וציוד כבד (ג'יפים, תותחים נגד טנקים וכלי נשק אחרים שהיו גדולים מדי להצנחה). בסיכומו של היום, השיגו הדיוויזיות רק חלק ממטרותיהן. אמנם, היציאות מחוף יוטה אובטחו ברובן, וסנט־מר־אגליז נכבשה, אך הגשרים על נהר דוב לא הושמדו, והאגף המערבי של בעלות הברית לא היה מאובטח, והיה נתון בסכנה של מתקפת נגד גרמנית. פיזורן של הדיוויזיות, שהוצנח על שטח גדול יחסית, העלתה תרומה, שכן היא זרעה מהומה בקרב הגרמנים – שהעריכו כי 100,000 חיילי בעלות הברית צנחו, פי ארבעה מהמספר האמיתי. אבדות הכוחות המוצנחים האמריקאיים, אף שהיו נמוכות מהמצופה, היו כבדות – כ־1,200 הרוגים, פצועים ונעדרים בכל דיוויזיה. הצנחנים מילאו בהמשך יום הע' ובימים הבאים תפקיד חשוב בבלימת התקפות נגד גרמניות, כמו זאת שבקרנטן.
מבצע נפטון.
צי הפלישה של בעלות הברית חולק לשני כוחות משימה, "כוח המשימה המערבי" בפיקוד אדמירל משנה אלן קירק שהוקצה לחופים האמריקניים, ו"כוח המשימה המזרחי" בפיקוד אדמירל משנה פיליפ ויאן שהוקצה לחופים הבריטיים/קנדיים. סך הכל השתתפו 6,939 כלי שיט ו־195,700 אנשי צוות במבצע נפטון: למעלה מ־4,000 נחתות ואסדות נחיתה לוו על ידי שש אוניות מערכה (שלוש אמריקניות ושלוש בריטיות), ארבע ספינות תותחים, עשרים ושלוש סיירות, 104 משחתות, 152 ספינות ליווי, וכן 287 שולות המוקשים שיצאו ראשונות כדי לנקות את התעלה ממוקשים גרמניים. בנוסף, השתתפו כלי שיט נוספים שהיו חיוניים למבצע, כגון ספינות הצלה, ספינות סיור, ספינות סוחר וספינות חסימה, שנועדו להטבעה כדי ליצור נמלים מלאכותיים מול חופי גולד ויוטה. רובו המכריע של הצי השתייך לצבאות ארצות הברית, בריטניה וקנדה, אך היו גם ספינות צרפתיות, פולניות, הולנדיות ונורווגיות.
נגד העוצמה המכריעה של בעלות הברית בים, עמד לרשות הקריגסמרינה (חיל הים הנאצי) צי קטן יחסית. הצי הגרמני, מאחר שלא ידע היכן תתקיים הפלישה, היה פרוס בדלילות לכל אורך החוף האטלנטי. בקרבת נורמנדי היו לגרמנים כמה טרפדות בלה האבר, בולון־סור־מר ושרבור; 116 שולות מוקשים בין דנקירק לסן־מלו; 44 ספינות סיור בלה האבר וסן־מלו; ו־42 דוברות ארטילריה.
בנוסף, היו לו עוד כמה ספינות קרב גדולות, אך כולן הוחזקו הרחק מאזור הפלישה, ולא לקחו בה חלק. גם מצבו של צי הצוללות הגרמני לא היה טוב יותר; מ־49 הצוללות שהוקצו לפעילות נגד הפלישה, רק 35 היו כשירות מבצעית ב־6 ביוני. התקפה של ציי צוללות גרמניות הייתה האיום שהטריד ביותר את מפקדי בעלות הברית לקראת הפלישה, ואי לכך נפרסו כוחות ימיים נגד צוללות, הונחו מוקשים ימיים בתעלה, והוקצו טייסות מפציצים שהוסבו לתקיפת צוללות. בסיכומו של דבר, לא חדרה אף צוללת גרמנית אחת לתעלה האנגלית ביום הפלישה.
עם עלות השחר פתחו ספינות בעלות הברית בהפגזה כבדה על ביצורי החוף הגרמניים לאורך כל חופי נורמנדי. לאחר הריכוך הארטילרי הייתה כל ספינה אחראית לקו החוף שלה, וספינות קטנות יותר הוקצו לסיוע ישיר לגיסות, כך שכל גדוד קיבל אש סיוע ממשחתת לפחות. בשעת הש', 06:30, החלו הנחיתות האמריקניות בחופי יוטה ואומהה, ושעה אחר כך בחופים הבריטים קנדיים.
עשרות אלפי חיילים נחתו באמצעות נחתות בחופי נורמנדי והחלו קרבות קשים. ציוד הפריצה של חילות ההנדסה של הכוחות האמריקאיים כלל טנקים אמפיביים מדגם שרמן DD, דחפורים משוריינים לפריצת מכשולים ומטעני "בנגלור" לפיצוץ ביצורים.
כוחות בעלות הברית נחתו בחמישה חופים, שקיבלו את שמות הקוד (ממערב למזרח): חוף יוטה, חוף אומהה, חוף גולד, חוף ג'ונו וחוף סורד.
חוף יוטה.
בגזרת הקורפוס השביעי, בחוף "יוטה" שאורכו כחמישה קילומטרים, הנמצא בחצי האי קוטנטן, נחתה דיוויזיית חיל הרגלים הרביעית האמריקנית. על קטע חוף זה הגן רגימנט הרגלים ה־919 מהדיוויזיה ה־709 הגרמנית. ההגנות הגרמניות ביוטה היו מעטות, מאחר שהגרמנים הציפו את השטחים מאחורי יוטה, ולכן לא ציפו לנחיתה שם. תוכנית הנחיתה התחלקה לשתי גזרות וארבעה גלי נחיתה. לאחר שתחצה את החוף, מטרות הדיוויזיה ליום הע' היו להשיג שליטה על כביש החוף ולחבור לדיוויזיות המוטסות האמריקניות. לפני הנחיתה, כ־360 מפציצים בינוניים מפיקוד המפציצים התשיעי הפציצו את הגנות החופים ביוטה מרום נמוך, כשלאחריהם הגיעה הרעשה ימית. בשעה 06:30 בבוקר עלה לחוף גל הנחיתה הראשון של הדיוויזיה, כארבע פלוגות. זרמי הים סחפו את הנחתות כמעט 2,000 מטרים דרומה מהגזרה המיועדת. תוכנית הנחיתה הועתקה למעשה, והכוחות נחתו לפי התוכנית, אך בחוף המקביל מדרום לגזרה המקורית. הכוח הגיע לחלק של החוף שההגנה עליו הייתה דלילה מאוד, ותחת התנגדות חלשה הצליחו הנחתות להעלות את הרגלים לחוף ביחד עם 28 מ־32 טנקי שרמן אמפיביים.
בעוד שחיילי הרגלים טיהרו את מעוזי ההתנגדות הבודדים של הגרמנים בחוף, חיילי ההנדסה התגברו על המכשולים, והחלו במשימה של פתיחת צירים מאחורי החוף. לנוכח התנגדות קלה, הדיוויזיה השתלטה על אזור החוף, ועל 3 מ־4 היציאות מהחוף בסיוע צנחנים כבר לפני השעה 10:00 בבוקר. היציאה הרביעית, הדרומית ביותר, אובטחה כשעתיים לאחר מכן בסיוע חיילים מהדיוויזיה המוטסת ה־101, שהשתלטו על העיירה פופוויל. אך מכאן ההתנגדות הגרמנית גברה, והתקדמות הדיוויזיה הייתה איטית לשארית היום, בין היתר בגלל הקושי לנוע באזור הביצתי והמוצף שאפיין את האזור. בסך הכל עלו לחוף 23,000 איש ו־1,700 כלי רכב ביוטה ביום הע', במחיר נמוך של 197 נפגעים. הדיוויזיה הרביעית לא השיגה בסופו של דבר את כל יעדיה, משום שהיא נחתה דרומה מהמתוכנן, אבל עד סוף היום היא הצליחה לבסס ראש גשר איתן, להבקיע 7 קילומטרים ליבשה ולחבור ליחידות הצנחנים מהדיוויזיה ה־101 ליד קרנטן.
חוף אומהה.
"חוף אומהה", שנמצא בין יוטה לגולד, היה החוף המוגן ביותר בנורמנדי. אורכו כ־10 קילומטרים, שטחו היה צר, בלי אפשרות איגוף, עם מצוקים גבוהים שהגרמנים הקימו עליהם ביצורים ששלטו על אזור הריגה רחב ופתוח לכל כוח רגלי שינסה לצלוח את רצועת החוף. מתכנני בעלות הברית סלדו מהרעיון להסתער על חוף אומהה, מאחר ששטח הנחיתה היה גרוע, אך נחיתה בו הייתה הכרחית כדי לחבר את החופים הבריטים ממזרח לבין חוף יוטה ממערב, שכן אם הנחיתה לא הייתה מצליחה בחוף זה, הכוח של בעלות הברית היה מתפצל לשני ראשי גשר נפרדים ופגיעים. לפיכך רוכזו באומהה שני שלישים ממאמץ הנחיתה האמריקני: המשימה הוטלה על דיוויזיית חיל הרגלים ה־1 הוותיקה ועל רגימנט 116 מהדיוויזיה ה־29 שסופחה אליה, ושזו הייתה טבילת האש הראשונה שלה, בנוסף ל־8 פלוגות של ריינג'רס וטנקי שרמן אמפיביים. המשימה העיקרית שלהם הייתה לבסס ראש גשר בין פור־אן־בסן לנהר וייר, ולהתקדם דרומה לעבר העיירה סן־לו. הכוח הגרמני המגן על החוף כלל רגימנט מדיוויזיית החופים ה־716 בסיוע יחידות מהדיוויזיה ה־352.