Mit der 3. Infanteriedivision, die seither als "seine" Einheit bezeichnet werden kann, führte O’Daniel die Landung bei Anzio im Januar 1944 durch und wurde, noch während seine Einheit im Brückenkopf stand, zum Kommandeur ernannt. Nachdem es ihm gelungen war, heftige deutsche Gegenangriffe abzuweisen, wurde er zum Major General befördert und erhielt die Army Distinguished Service Medal.