Da invasionen i Normandiet begyndte den 6. juni 1944, var den 21. panserdivision den eneste tyske enhed, som umiddelbart kunne støtte tropperne ved strandene. Feuchtinger opholdt sig den pågældende dag i Paris. Han tog sin elskerinde, en skuespillerinde fra Hamburg, med til sin divisions kommandopost. Det viste sig imidlertid, at Feuchtinger ikke var uddannet i at lede en stor enhed. Da han skulle gennemføre et angreb med sin division i slaget om Caen, afbrød det han det, fordi han fik melding om, at britiske faldskærmsjægere var landet bag hans divisions front. Denne meddelse viste sig at være forkert, da det kun drejede sig om forsyningsnedkastninger. Han blev forfremmet til generalløjtnant den 1. august 1944. Kort efter fik han den 6. august ridderkorset verliehen.