La división desembarcó en la playa Utah el 1 de agosto de 1944, dos meses después de los desembarcos del Día D, y combatió integrada en el Ejército del general Patton. La 2.ª DB jugó un papel crucial durante la batalla de la bolsa de Falaise (12-21 de agosto), cuando sirvió como enlace entre los ejércitos estadounidenses y canadienses que amenazaban a las divisiones alemanas, realizando así mismo un rápido avance sobre las fuerzas de la Wehrmacht. Durante el curso de las operaciones la 9.ª División Panzer resultó prácticamente destruida y otras muchas unidades quedaron destruidas. Las pérdidas de la división francesa no fueron menores: 133 muertos, 648 heridos y 85 desaparecidos; las pérdidas materiales incluían 76 vehículos blindados, 7 piezas de artillería, 27 semi-orugas y otros 133 vehículos de distinto tipo. Por el contrario, la 2.ª DB infligió a los alemanes unas pérdidas de 4.500 muertos e hizo 8.800 prisioneros, mientras que las pérdidas materiales germanas se elevaban a 117 tanques, 79 cañones y 750 vehículos armados y/o de transporte.