Sous les ordres du général Harmel, la est de retour en France en juillet 1944 pour s'opposer aux forces alliées qui viennent de débarquer en Normandie. Le , l'armée américaine réussit à conquérir Mortain et à repousser la division du secteur de Barenton. Lorsque les troupes américaines capturent Domfront, le , la division effectue une contre-attaque avec ses derniers chars, permettant le retrait de la division. Dans la nuit du , la division arrive sur le secteur de Putanges, à environ à l'ouest d'Argentan. La nuit suivante, la division marche sur Villedieu-lès-Bailleul, à environ au sud-ouest de Trun. Après le , la Poche de Falaise se referme sur la division. Pour l'armée allemande, la poche devient une véritable fournaise, un "chaudron" dont peu sortiront indemnes. Au soir du , la division a perdu pas moins de et toutes ses armes lourdes. Le , les derniers éléments de la division traversent la Seine à Elbeuf et se regroupent dans la région de Beauvais. Elle marche ensuite vers Wavre puis vers Arnhem.