Am 12. Juni – nach der Landung der Alliierten – wurde Wittmann in die Normandie verlegt. Er kam als Kompaniechef zur schweren SS-Panzer-Abteilung 101 (Schwere Panzer-Abteilung des I. SS-Panzerkorps) und kämpfte nach dem Beginn der Landung gegen britische Panzerverbände. Während der Schlacht um Villers-Bocage konnte er zusammen mit seiner Kompanie dem Gegner schwere Verluste zufügen, bis eine Panzerabwehrkanone sein Fahrzeug bewegungsunfähig schoss. Er und seine Besatzung konnten entkommen und erreichten die eigenen Linien. Für seinen Einsatz in der Schlacht um Villers-Bocage erhielt er am 22. Juni 1944 die Schwerter zum Ritterkreuz des Eisernen Kreuzes (71. Verleihung). Bald darauf wurde er zum SS-Hauptsturmführer befördert. Nach der Schwerterverleihung bot man ihm einen Lehrposten bei der Panzertruppenschule an, den er jedoch ablehnte. Wittmann kehrte an die Front zurück.