攻撃にあたっては、グデーリアンはエヴァルト・フォン・クライスト騎兵大将麾下の装甲集団に属する第19装甲軍団（3個装甲師団基幹）の司令官となった。攻撃事前にはクライストや空軍のフーゴ・シュペルレとの意見対立はあったものの、攻撃本番にあたっては連合国軍の意表を突く装甲部隊の集中でスダンを突破した。の橋を確保した後は橋頭堡を確保するという当初の命令を拒否し、全兵力を持ってアミアンからオワーズ川まで快進撃を行った。このグデーリアンの進撃はフランス軍に大打撃を与え、フランスの運命は定まった。しかしグデーリアンの快進撃は、クライストやヒトラーにとっては側面からの攻撃を招く危険極まりないものと映っていた。このため5月16日には装甲部隊を停止させるようヒトラーからの命令が下り、これに反発したグデーリアンはクライストから指揮権を没収された。しかしクライストの上官であった第12軍司令官ヴィルヘルム・リスト上級大将により、グデーリアンは第19装甲軍団の指揮を引き続き取ることとなった。5月19日にはA軍集団直属のホート装甲集団に転属となり、進撃を再開した。しかしヒトラーやクライスト、A軍集団司令官ゲルト・フォン・ルントシュテットは攻撃に慎重であり、ダンケルクの戦いにおいては攻撃を禁止され、渡海脱出する連合軍のいわゆる“ダンケルクの奇跡”を目の前に見ながら何もできないという屈辱を味わっている。次いで南下してアルプスまで進撃し、残存するフランス軍を壊滅させた。この戦功により、グデーリアンは7月19日付で上級大将に昇進した。