奥马哈海滩

地形與守軍

奧馬哈海灘呈月牙形，中間較寬而兩頭較窄，同時兩端都是懸崖峭壁。海灘是一個較緩的斜坡，高潮水位與低潮水位之間的平均水平距離有275米（約300碼）。高潮水位上方有一片約2.4米（約8英尺）高的扁礫石灘，部分地區範圍可以距離海岸線達到14米（約15碼）之寬。扁礫石灘西端有一堵海堤，此處堤防高約1.5米到4米之間，主要由石頭所構築而成（到了東側則是以木頭）。另外剩下沒有石堤的3分之2的區域，除了木製海堤外尚擁有一片由瓦礫砂石所構成的小沙堤。在海堤的後方則是一大片的沙灘，沙灘的兩端非常窄，但其中央卻有180米（約200碼）寬。沙灘之後是高約30-50米（約100-170英尺）的懸崖，這些懸崖將海灘與內陸稍作區別，其中懸崖處有五處山谷可以讓部隊從海灘通向內陸。按照由西向東的順序，這五處山谷的盟軍代號分別為D-1、D-3、E-1、E-3和F-1。
從德國守軍進行的戰前準備，及缺乏縱深的內陸防禦力量來看，當時德軍的計劃是將盟軍登陸部隊直接消滅在灘頭上，以阻止盟軍的入侵。為了達到此一目標，德軍在高潮水面以下構築了四條由障礙物組成的防線，來阻止登陸艇的隨意靠近。第一條防線位於高潮水位以外250米（約270碼）處，由200個比利時大門式障礙物與綁在木柱上的地雷構成。然而這條防線在構築時，因許多因素並沒有完全完成而出現了兩個缺口：較小的缺口位於Dog White區中央，而較大的缺口則囊括了整個Easy Red區。此防線30米（約32碼）後則是第二條防線，組成這條防線的是埋在沙灘里指向大海的許多根原木，其中平均每三根原木中就會有一根被安裝上反坦克地雷。不過這方法其實並沒德軍想像的如此有效，仍然有許多登陸艇成功通過此處。第二條防線再往後30米是第三條防線，此防線由450個斜坡組成，它們的斜面都面向內陸而非大海。德軍企圖透過這些斜坡掀翻盟軍的平底登陸艇，而斜坡上的地雷將會爆炸解決掉那些僥倖沒被掀翻的船隻。最後一條防線則位於海岸線150米（約165碼）外，由捷克刺蝟式障礙物組成一長條連綿的障礙物集合。另外，扁礫石灘與懸崖之間的地面上有大量的鐵絲網和地雷，在懸崖的斜坡上也散布著一些地雷。
德軍在海灘上部署了5個步兵連，其中大部分都被分配到了15個名為「抵抗力量據點」（Widerstandsnester，縮寫WN）的主要據點中。最東端的據點代號為WN-60，而最西端位於濱海維耶維爾附近的據點代號為WN-74。這15個據點之中大部分都位於5個山谷的谷口外，並得到了鐵絲網和地雷的保護。每個據點內的各個位置之間都有壕溝與隧道相連，以便其內的士兵能夠快速轉移。除此之外，每個據點還配備了步槍、機槍與60多門火炮與迫擊炮。據點中的重炮位於8個封閉炮位與4個露天炮位上，其它輕型炮則分布於35個碉堡之內。這些火炮與另外18門反坦克炮一同組成了德軍海灘守軍的炮火支援力量，以打擊強行闖入海灘的敵軍部隊。各個據點之間零星散布著幾條壕溝，還有一些步槍坑和85座機槍工事。海灘上的德軍並沒有火力死角，而德軍分散的防禦工事也使得登陸的盟軍在任何地點都會遭受側翼的襲擊。
盟軍通過情報部門得知，防守海灘的是德軍第716步兵師的一個加強營，約有800-1000人的規模。第716步兵師是一支專門進行防禦作戰的師級單位，其中有將近50%的士兵並非德國人，而是來自俄國志願軍以及德意志裔人。盟軍還得知位於716步兵師後方30公里（約20英里）的聖洛城中，是作戰經驗更加豐富，並且擅長於進攻作戰的德軍第352步兵師駐守。這是盟軍在搶占灘頭之後，最有可能發起反擊的德軍部隊。然而，由於負責此處防禦任務的埃爾溫·隆美爾元帥堅持要盡可能地將登陸的盟軍消滅在灘頭上，因此第352師早在3月就被調至諾曼第灘頭前線，並將716師駐守地位替換了下來。這次部隊調動還將原屬第726擲彈兵團的兩個營與第439蘇聯志願軍營調到了352師麾下。
奧馬哈海灘的大部分都位於德軍「海岸防禦第2區」境內，負責防禦這片區域的是德軍第916擲彈兵團與第726擲彈兵團第3營。其中726團下屬的兩個連負責據守維耶維爾的據點，而916團的兩個連則會據守海灘中部濱海聖洛朗一帶的據點。為這些據點提供炮火支援的則是德軍第352炮兵團的第1營與第4營，這兩個營擁有了12門105毫米榴彈炮與4門150毫米榴彈炮。而916團剩下的兩個連則作為「海岸防禦第2區」的預備隊，他們駐紮在前線部隊後方4公里的福爾米尼城中。726團的剩餘部隊則負責據守德軍「海岸防禦第3區」，防守此處海岸的有兩個連，其中一個連負責防守海灘最東部的一連串據點，並由352炮兵團第3營負責為他們提供炮火支援。作為「海岸防禦第3區」預備隊的是德軍第915擲彈兵團的兩個營，這兩個營的駐紮地點是緊鄰奧馬哈海灘的巴約城。
有趣的是，盟軍情報部門並未得知德軍的這次調動。甚至在戰鬥結束之後，盟軍檔案紀錄的還是調動之前的德軍部署，而第352師則被認為是在戰鬥開始前幾天，碰巧被調到了奧馬哈海灘來進行一次反登陸演習的部隊。

進攻計劃

盟軍將奧馬哈海灘分成了10個區，它們分別是：艾柏（Able）、貝克（Baker）、查理（Charlie）、綠狗（Dog Green）、白狗（Dog White）、紅狗（Dog Red）、綠簡易（Easy Green）、紅簡易（Easy Red）、綠狐（Fox Green）和紅狐（Fox Red）。在最初的幾波的攻擊計劃中，將由兩個團級戰鬥隊（RCT）、兩個坦克營與兩個遊騎兵營完成。盟軍的每個步兵團都由3個將近910名員戰鬥人員編制的步兵營組成，每個營又包含3個最多到240人的步槍連，與一個最多有190人負責戰鬥支援協調的支援連。在每個團中，A連至D連隸屬於第一營，E連至H連隸屬於第2營，I連至M連隸屬第於3營；值得注意的是，在所有作戰單位中並沒有「J」連這個編制單位。此外，每個步兵營還會配合有一個約180人的營部連。至於每個遊騎兵營則由A、B、C、D、E和F共六個連所組成，而每個連的員額編制則約有65人。
參與攻擊的裝甲單位為第741與第743兩個戰車營，每個坦克營都各自擁有A、B、C三個連，每個連則有約10~11輛的雪曼DD坦克與8輛特種作業雪曼戰車（前方加裝除土鏟清除沙灘障礙物）；所以每一個營共有32輛DD坦克與24輛特種作業坦克，這些被充作攻擊灘頭的第一波打擊兵力。
在計劃中，美軍第29步兵師116戰鬥團的任務是將兩個營的部隊送上海灘西部的四個區域，並在30分鐘後將第三個營也送上海灘上。同時，第743坦克營負責為116團的戰鬥成員提供支援，此營中會有兩個連使用兩棲坦克進行登陸；剩下一個連的坦克則採用常規方式登陸，即從登陸艦上直接開上岸。116團東邊負責單位是美軍第16戰鬥團的第1步兵師，16團的任務與116團基本相同，只不過登陸地點換成了海灘東邊的Easy Red和Fox Green兩個區域。負責支援16團的部隊為美軍第741坦克營，它們的登陸方式與743營亦完全相同：兩個營直接使用兩棲坦克，一個營則以船載方式。在海灘西部5公里（約3英里）處的奧克角城由於有一個德軍的炮兵工事，因此另外指派負責占領此工事的是遊騎兵部隊第2營所屬3個連的士官兵。與此同時，第2營的C連會在116團右方登陸，並且試圖攻占Pointe de la Percée的德軍據點。如果奧克角被順利拿下的話，第2營剩下的部隊則會與遊騎兵部隊第5營一起參加奧克角處盟軍的後續行動；若盟軍未能攻取奧克角，那麼這些部隊就會在116團之後進入Dog Green區，通過陸路兩隊同時向奧克角發起進攻。
登陸行動預計於6月6日清晨06:30時開始，代號為「H-Hour」。盟軍首先會對海灘上的守軍進行40分鐘的艦炮炮擊和30分鐘的空中轟炸，此後兩棲坦克會在行動開始前5分鐘提前登陸。步兵部隊由許多32人的突擊小隊組成，這一小隊的隊員會搭乘同一艘的登陸艇上岸，每個小隊都有專門的任務目標及相應的武器裝備。在第一波攻擊結束以後，敵軍或許會因各突擊小隊達成各自目標，使得敵軍的火力反抗間歇。這時，美軍戰鬥工程兵會立刻上岸為後續部隊開闢出安全通道，開始清理障礙物、地雷並標示出安全路徑。此後盟軍的大型登陸艦會在高潮時分安全靠岸，運送更多的物資彈藥和火力支援部隊。戰鬥打響90分鐘以後，盟軍炮兵部隊亦會開始登陸，而再過90分鐘則會有大量的盟軍戰鬥車輛於海灘上集結。戰鬥開始195分鐘以後，隸屬第29步兵師的美軍第115戰鬥團和隸屬第1步兵師的美軍第18戰鬥團將會開始登陸，同樣歸屬於第1師麾下的第26戰鬥團則會在接到第5軍軍長的命令後才會登陸。
在計劃中，戰鬥開始2小時之後盟軍得消滅灘頭守軍，之後各個32人步兵小隊將集結成為幾個步兵營並參加後續戰鬥。戰鬥開始3小時後，盟軍預估能控制懸崖中的各個谷口，這樣就能讓後續部隊繼續向內陸推進。在戰鬥當天結束時，奧馬哈海灘的盟軍將建立一處縱深8公里（約5英里）的灘頭堡，與東邊黃金海灘上的英軍第50師第30軍會合，並且為第二天進攻Isigny-sur-Mer的行動做好準備。若Isigny-sur-Mer落入盟軍之手，那麼奧馬哈的盟軍將能夠與西側猶他海灘上的美國第7軍會合。
盟軍進攻部隊為了作戰，投入近34000多人與3300輛戰鬥車輛組成戰鬥單位。負責支援地面部隊的海上力量由兩艘戰艦、三艘巡洋艦、12艘驅逐艦及105艘其它艦隻組成。這支海上力量中的大部分艦隻都屬於美國海軍，但也有少量艦隻屬於英國皇家海軍和自由法國。而為了搶占灘頭，第16團在原先的部隊之外又得到了3502名士兵與295輛戰鬥車輛，這樣一來它的總力量就增加到了9828名士兵、919輛戰鬥車輛和48輛坦克。運輸這樣大的一支部隊，至少需要投入2艘運輸船、6艘坦克登陸艦、53艘坦克登陸艇、5艘步兵登陸艦、81艘美式步兵登陸艇、18艘英式步兵登陸艇、13艘其它登陸船隻和約64艘DUKW。駕駛這些登陸船隻的人員主要來自於美國海軍、美國海岸警衛隊和英國皇家海軍。
這些DD坦克雖然號稱是「會游泳的坦克」，不過技術面上是從坦克登陸艇中於離灘頭還有2英里處下水後自行奮力游上灘頭給予防守的德軍迎頭痛擊。然而由於充作漂浮憑藉的浮幛（flotation screen）並不是防水的材質所製成，而是以黃油脂抹覆於表面的棉質帆布所製成，加上浮帳的昇舉也有限（肇因考量其放下後的收納情形），只能耐受1英尺以內的波浪，然而當天的浪差高達六英尺以上。因此在奧馬哈灘頭上，DD坦克由於水壓、海水鹽分與風浪各種自然條件交互影響下以「出師未捷先下沉，灘頭官兵淚滿襟」的方式宣告慘敗，卻出奇地只造成輕微的生命損失；大部份乘員因為靠著可以支撐5分鐘的緊急呼吸器（emergency breathing apparatus）與膨脹式救生艇（inflatable rafts）撿回一命，並由第16戰鬥團予以救回。目前在奧馬哈灘頭外海的海底仍殘留不少當年沉沒的DD坦克依舊端正地以當時的行進方向蹲坐在海床上，並成為了另類的人工魚礁。

第一波攻擊

儘管盟軍為這次登陸行動作了相當大的準備，但戰鬥並未能按照計劃順利地進展。有10艘登陸艇在靠岸之前就已淹沒在波濤洶湧的大海中，同時也有許多登陸艇未能成攻抵達預定地點。有少數船隻則是失去動力只能漂流靠岸，在上面的步兵在還未上岸前還得用頭盔把海水舀出。在海面上等待出發的後續部隊士兵，也有普遍的暈船現象，嚴重影響他們上岸後的戰力。16團的登陸艇在駛向海岸的途中時，還經常會遇到穿著救生衣的落海士兵，以及兩棲坦克沉沒而使用救生筏的倖存乘員。海灘上的各個地標都被厚厚的一層煙霧覆蓋著，這些掩蓋了許多地標建築物，這使得盟軍登陸船很難修正自己的航向到預定地點。更糟糕的是，這些登陸艇還被一股強勁的海流推向更東方處。
盟軍登陸船隻在靠近離岸幾百碼遠時，就遭到了德軍自動武器與火炮的襲擊。隨著登陸艇離岸邊越近，德軍的火力就越猛烈。直到這時，盟軍才發現先前對海灘進行的炮擊與轟炸根本沒起到多大作用。在之後的火力支援中，盟軍轟炸機不僅因為天氣原因而延誤了起飛時間，並且還由於不相信當時才剛發明的雷達系統準確度，害怕意外炸傷了目標附近的友軍，下令飛行員在看到碉堡後才能轟炸，而在飛入敵後很遠的地方才投下，由於大都是離戰線較遠的城鎮，因此海灘上防禦的德軍並未受到太大影響。

裝甲部隊登陸

鑑於海上的惡劣狀況，盟軍命令116團的登陸船改變原計劃，轉而直接將其上搭載的兩棲坦克運到海灘上。在德軍嚴密把守的維耶維爾谷口據點火力網之下，743營B連在登陸時已損失了一半的坦克，連裡的軍官也只有一人倖存了下來。與B連不同的是，在其東邊登陸的其它兩個連的坦克，反而並未遭到任何的損失。16團也遇到了與116團一樣多的麻煩，在原始計劃中以水中直接開上岸登陸的坦克部隊中，只有兩輛坦克成功的開上了岸；而在原計劃中以搭乘坦克登陸艦上岸的裝甲部隊，也只有3輛坦克登陸成功，而這三輛在之後由於硬闖海堤導致履帶脫落。另外，741營剩下的一個連成功地將其轄下16輛坦克中的14輛開上了海岸，但其中有三輛也在不久之後就被摧毀了。

步兵登陸

在參與第一波進攻的九個步兵連中，只有Dog Green區的116團A連與其西側的遊騎兵部隊成功於預定地點登陸。原先預定在Easy Green區登陸的116團E連，最後卻在16團目的地Easy Red與Fox Green兩區登上了岸。116團G連則原定在Dog White區登陸，結果其士兵跳下船時卻發現自己位於Easy Green區。而16團I連由於偏離預定地點太遠，在等了1個半小時後才成功登陸。
盟軍步兵下船的地點實際上僅是在沙洲上，而真正的海岸線還遠在45-90米（50-100碼）外。沙洲中的水有時甚至能沒過人的脖子，這使得盟軍士兵在到達海灘前不僅要淌水上岸，而且在上岸以後還要繼續推進180米（約200碼）。由於體能消耗太大，那些成功登上扁礫石灘的士兵多也已經無法跑動，甚至連走動也感到勞累。此外，大部分登陸部隊還一直遭受著德軍輕武器、迫擊炮、火炮及重機槍的炮火襲擊。好消息是，由於盟軍的艦炮炮擊點燃了Les Moulins據點對面、Dog Red區海灘上的雜草，由此產生的煙霧遮住了據點內的德軍視線，使得他們無法有效地攻擊岸上的盟軍。另外，116團G連和F連在上岸前並未遭受太大的損失，卻在之後F連指揮官的陣亡使得部隊陷入了一片混亂之中。G連在之後一度恢復了凝聚力，但繼續向西推進以達預定目標時，德軍猛烈的火力攻擊使得部隊又再次陷入了混亂。盟軍登陸艦艇也失去了秩序，此一現象又以在16團的前線最為明顯。在此前線，16團E連、F連和116團E連下屬的登陸艇混雜了一起，一些登陸艇甚至不分青紅皂白的駛近海岸便直接將士兵放下；這使得這些部隊無法集結並發動足夠規模的進攻來緩和本來就已十分嚴重的戰況，而讓更多的人員受輕重傷。在Easy Red區隸屬16團的零散部隊所承受的傷亡較小，但由於之前在沙洲中需要游過一條很深的溪流，使得他們已經遺失了大部分的武器裝備。
海灘兩端的盟軍部隊承受的傷亡最大。在海灘最東部Fox Green區與鄰近的Easy Red區中，盟軍的三個步兵連在到達扁礫石灘時已經失去了一半的部隊，倖存的士兵中有很多人都是從海灘上一直爬了270米才到達相對安全一些的扁礫灘的。116團A連在於海灘最西端的Dog Green區登陸15分鐘後就被打散，其指揮官與另外約120人都已陣亡或受傷。倖存的A連士兵只得在海邊或掩蔽物後躲藏了起來。A連右方的遊騎兵連儘管成功到達了懸崖底下，但也損失了一半的戰鬥力量。
16團L連在預定時間之後30分鐘才登上了Fox Green區之東側處，這是因為許多登陸艇被調往運送傷兵。它們在前往180米（200碼）遠的懸崖之前，也承受了一些傷亡。幸運的是，海灘東部的地形給予了L連士兵更多的保護，使得此連得以有125名士兵倖存下來，並向懸崖底下的德軍發起進攻。L連也因此成為了在第一波攻擊中，唯一一個能夠將部隊集結起來發動進攻的盟軍作戰單位。而盟軍其餘的連隊中，處境最好的也多已被打散。在這些部隊中很多都已失去了指揮官，並被德軍壓制在了扁礫石灘上，根本沒有能力完成原定的作戰任務。處境最差的部隊則幾乎完全失去了戰鬥力。這些部隊在上岸時都離原定登陸地點有幾百碼之遠，這將盟軍精心布置的計劃徹底地打亂了。在原本計畫中，一艘登陸艇的步兵隊伍得負責一項特定任務，這種狀況卻有可能會讓盟軍在奧馬哈海灘的行動徹底失敗。

戰鬥工程兵登陸

與步兵一樣，工兵也偏離了原定的登陸地點。在16支工程兵部隊中，只有5支成功地在預定地點上了岸；另外有3支在上岸後，發現周圍根本沒有友軍步兵或裝甲部隊來為它們提供掩護。工程兵不僅要在猛烈的火力之下完成任務，更糟的是他們失去了大部分的裝備。諷刺的是，他們原定要清除的障礙物卻已成了友軍士兵唯一的掩蔽物。在敵方強烈的火力下，這些工程兵得在美軍無法反擊的時候仍試圖要達成目標。一些德軍流彈引爆了工程兵們自己攜帶的炸藥，這造成了拿著炸藥的步兵以及周遭許多同伴很大的傷亡。如有一支由8個人組成的部隊在將它們的橡皮艇拖下登陸艇時被一顆德軍炮彈擊中，這顆炮彈引爆了橡皮艇上的易爆物，使得工程兵損失許多裝備並炸死了7個人。又如另外一支部隊在剛剛埋好炸藥後就遭到了德軍迫擊炮的襲擊，這次炮擊提前引爆了這些炸藥，並炸死或炸傷了19名工程兵，以及附近的一些步兵。然而，工程兵部隊仍成功在Dog White和Easy Green區域內116團各開闢了6條安全通道，而在Easy Red內也為16團開闢了4條安全通道。但這些成功的背後，也同時意味著這些戰鬥工程兵承受了多於40%的人員傷亡。

第二波攻擊

第二波攻擊於上午7：00開始，參與此波攻擊的部隊將為已在岸上的部隊提供火力支援，並會構築臨時指揮所。由於第一波攻擊並沒有達成其目標，參與第二波攻擊的士兵們也陷入了與岸上士兵相同的處境。盟軍僅僅靠著數量優勢才稍微緩解了海灘上的戰況。第一波攻擊中倖存下來的部隊無法為後續部隊提供足夠的掩護，結果第二波攻擊中的部隊承受了與第一波一樣大的傷亡。工程兵未能開闢足夠多的通道，這在漲潮時給第二波攻擊部隊造成了很大的麻煩。海灘上遺留下來的障礙物在漲潮時已沒入水下，這給盟軍登陸船隊造成了相當大的損失。與上一波攻擊一樣，許多登陸艇因導航原因而偏離了預定地點，登陸部隊因此被打散了。 
在116團前線，1營剩下的B，C，D三個連準備在A連支援下登陸Dog Green區。在此三個連的登陸船隊中，三艘船在漂到預定地點以西很遠的懸崖下之後才得以靠岸，而位於這三艘船上的，是116團1連的指揮所。這支部隊在衝過海灘後只剩下了三分之一至二分之一的人員，倖存者隨後便被敵軍狙擊手一直壓制到了戰鬥結束。被打散的116團B連中有一部分部隊於Dog Green區登陸，並很快加入到了A連的戰鬥中去。遊騎兵部隊第二營中有兩個連在之後某一時分登陸Dog Green區，並且成功地到達了海堤附近，但這兩個連也損失了一半的部隊。
相比於Dog Green區來說，其西邊Dog White區的戰況大為不同。116團C連在上岸時發現自己是此處海灘上的唯一一支部隊，士兵們能看見的友軍只有上次攻擊波中倖存下來的寥寥幾輛坦克而已。C連前方的草地已被盟軍艦炮炮火點燃，燃燒產生的煙霧為此部隊提供了很好的掩護。C連沒有經受太大的傷亡就到達了海堤，並同時成為了自戰鬥開始以來，116團前線狀況最好的部隊。116團1營在D連災難性的登陸之後失去了幾乎全部的重武器。儘管如此，在幾乎完好無損的遊騎兵部隊第5營與C連接上了頭之後，盟軍在Dog White區的戰鬥力量開始逐步增長。遊騎兵部隊指揮官在接到了Dog Green區的戰況消息後命令其下屬的登陸部隊改由Dog White登陸。在Dog White區登陸的116團指揮部在登陸後幾乎毫髮無損。
 在Dog White東邊的戰區內，美軍士兵陷入了類似Dog Green區的困境。在Dog Red/Easy Green邊界處，Les Moulins據點附近的守軍給海灘上的116團H連與其指揮部造成了巨大的傷亡。在這些部隊的倖存者與扁礫石灘後面的116團F連會合之後，2營指揮官聚集起了50人並成功地衝過了扁礫石灘。這支部隊之後向Les Moulins東部的懸崖發起了進攻，但由於勝算極小而不得不撤回。16團G連及支援營在Easy Red區東部登上了岸。由於此處位於兩個德軍據點之間，這支部隊並沒有遭受沉重的打擊。儘管如此，G連在到達扁礫石灘之前損失的人數還是占了當天損失總數的一大部分。H連於E-3谷口對面登陸，並被谷口附近的德軍壓制了好幾個小時。海灘最東邊Fox Green區中的5個步兵連混成了一團，而第二波攻擊中到來的新部隊並沒能緩解戰況。第三營下屬的兩個連也加入了這片混亂之中，而在第一波攻擊中被海流帶向了東方的16團I連終於在08:00以極大的代價登上了岸。由於第三營損失太大，I連中的一個上尉竟成為了此營中的高級軍官之一。

美軍戰況

美軍在派出步兵的同時也派出了支援部隊。與步兵一樣，支援部隊在上岸後也面臨著許多麻煩。戰鬥工程兵未能在預定地點登陸，並拋棄了全部裝備。美軍的半履帶車、吉普車和卡車中，有些在渡水時沉到了水底，其餘的都在海灘上出了故障並被德軍輕鬆消滅。由於美軍失去了絕大部分的無線電通訊設備，想要重組海灘上亂成一團的部隊就更是難上加難，成功上岸的高級軍官們也只能指揮位於自己附近的部隊。除了零星的一些坦克和重武器之外，美軍士兵手裡只有一些輕武器，而這些武器在海灘上被摻入了大量沙子並急需清理。
在扁礫石灘上的倖存士兵中有許多都是第一次上戰場的新兵，他們的掩蔽物足以抵擋德軍輕武器的火力，但德軍的火炮與迫擊炮還是能威脅到他們。在這些士兵前方是一大片埋有地雷的開闊地，開闊地後面的懸崖上還有許多德軍在向他們射擊。美軍士氣在逐漸地下降。許多部隊都已失去了指揮官，並只能坐視旁邊的友軍一點點被打散。海灘上的傷兵在漲潮時被紛紛淹死，而海上的登陸艇也在不斷地爆炸。

德軍戰況

13點35分時，德軍第352師報告說美軍的登陸部隊已被打退。在從Pointe de la Percée的制高點觀察了海灘戰況之後，德軍認為美軍登陸部隊已被己方守軍壓制在了海灘上。但是，防守F-1號谷口的726擲彈兵團第3營卻早在07:35就報告說有100-200名美軍士兵已突破其防線，除此之外，報告中還說WN-62據點外的鐵絲網已被美軍打破，而WN-61據點也遭到了敵人從其後方發起的攻擊。德軍傷亡人數在不斷升高，同時352師防區中央的916團也在請求增援。由於諾曼第其它地區的情況非常緊急，916團並沒有得到任何增援。作為預備隊的352師915團原先接到命令攻擊美軍空降兵，但之後在盟軍擊潰黃金海灘守軍之後就被調到了那裡。

突破德軍防線

登陸行動的失敗也影響到了之後對各個谷口的進攻。作為通向內陸的唯一通道，懸崖中的五個谷口成為了美軍的重要目標。儘管如此，美軍部隊在谷口德軍的優勢火力之下根本無法發動進攻，而只能在兩谷口之間防守相對薄弱的的位置發起較大規模的攻擊並向前推進。
在登陸行動的最初幾個小時內，影響美軍的一個重要因素是指揮。在原計劃被徹底打亂，部隊被打散開來，指揮官大部分陣亡，並極度缺乏通訊設備的情況下，美軍軍官們只能靠喊叫來向其周圍的部隊發號施令。在某些地方，來自不同連隊的士兵聚集成了小隊，並向懸崖頂端的德軍發起了襲擊。

向懸崖進攻

當天上午7點30分，遊騎兵部隊第2營C連的倖存者登上了Dog White區與維耶維爾谷口附近懸崖的頂端。之後偏離預定地點登陸的116團B連也加入了他們。在接下來的一天裡，這支部隊通過緊密協作，終於攻占了防守維耶維爾谷口的WN-73據點。
7時50分，116團C連開始向WN-68和WN-70兩據點之間的地面推進。並用炸藥和鉗子在德軍鐵絲網中打開了幾個缺口。20分鐘後，遊騎兵部隊第5營加入了C連，並炸開了更多的缺口。G連和H連隨後也加入了他們，並最終在懸崖頂上建立了指揮部。上午9點，F連與B連下屬的小股部隊到達了Dog White區東部的懸崖頂端，同時拓寬了美軍陣地。這幾支部隊的右方是遊騎兵部隊第2營A連與B連倖存下來的士兵。他們在8點至8點30分時先後到達了懸崖頂端，並隨後攻占了已被艦炮炮擊毀損的WN-70據點。此後，他們加入了遊騎兵部隊第5營，並與之一起開始了向內陸的推進。到了9點時，已有600多名美軍士兵到達了Dog White區對面懸崖的頂端並開始向內陸推進。
116團第3營在M連重武器的掩護下，以小股部隊滲透的方式推進到了WN-66與WN-65之間懸崖的頂端。儘管懸崖上的地雷減慢了3營的推進速度，但在9點時，3營的全部三個連以及2營G連的一部分還是到達了懸崖頂端。WN-62據點內的守軍在發現這些部隊後，以為WN-65與WN-66已被攻占。
7點30分至8點30分之間，部分隸屬於16團G連，E連及116團E連的部隊集結到了一起並登上了WN-64與WN-62之間懸崖的頂端。9點5分時，德軍觀察員報告說WN-61已經失守，而WN-62也只有一挺機槍在開火。在跨越了一片雷區之後，崖頂的150名美軍開始向南方Colleville外圍的WN-63據點指揮部推進。與此同時，由約翰·M·斯波爾丁中尉率領的16團E連殘部在到達懸崖頂端後轉向西推進，並與WN-64據點內的敵軍展開了為時兩個小時的戰鬥。斯波爾丁中尉手下只有兩個人，但中尉與這兩名士兵在中午來臨前已基本消除了此據點的威脅，並俘虜了21名士兵。在下方的海灘上，16團團長喬治·A·泰勒上校已於8時15分登陸。在看到己方士兵的慘狀之後，他說道：「只有兩種人會願意待在海灘上，一種是已經被打死的人，另一種是馬上就要被打死的人。現在咱們快離開這個地方。」 泰勒上校隨後開始將來自不同單位的小股部隊集結了起來並為他們分配了指揮官。之後，他命令這些部隊向海灘對面推進。9時30分，16團已在懸崖底部建立了其指揮所，其下屬的1營和2營也已開始向內陸推進。
海灘最東部的Fox Green區內，16團L連中有四股部隊在登陸時毫髮無損，此時他們正在引導著I連，K連和116團E連向懸崖頂端推進。在裝甲部隊，驅逐艦及16團M連重武器的掩護下，這些部隊在9點消滅了F-1號谷口附近WN-60據點內的敵軍。16團第3營在同一時間開始向內陸移動。

海軍支援

在岸上部隊小心翼翼地推進時，唯一為他們提供炮火支援的部隊就是盟軍海軍。由於很難發現目標，並且害怕擊傷自己人，海軍的戰艦與巡洋艦只能對海灘兩側進行炮擊，但驅逐艦卻能夠靠近海岸轟擊目標。9點48分時，美國海軍一艘驅逐艦摧毀了WN-74據點的一門75毫米炮。兩分鐘之後，盟軍所有驅逐艦都接到了儘量靠近敵人的命令。一些驅逐艦冒著擱淺的危險一直駛到了離岸900米處。一名於第一波攻擊中登陸的戰鬥工程兵看到了美國海軍法蘭克福號驅逐艦逐漸駛向海岸，他以為這艘船已被擊中而不得不擱淺。但是，法蘭克福號卻突然轉向並沿著海岸線向西航行，其上的火炮也在不停地射擊。此時，本來認為這艘戰艦將要駛回海中的這名工程兵才意識到了法蘭克福號實際上是在提供炮火支援。在戰鬥進行到某一時刻時，法蘭克福號上的炮手們發現了一輛正在射擊但無法動彈的盟軍坦克。他們仔細地觀察了那輛坦克的炮彈落點，並在之後使用艦炮轟炸了同一地點。在接下來的幾分鐘內，這輛坦克為法蘭克福號「指示」了許多目標。

內陸的德軍

灘頭上的德軍儘管沒有完全阻止美軍向內陸的推進，但也對其造成了慘重的損失。由於德軍將其幾乎全部力量都放在了海灘上，內陸的守軍因而相當弱小，各個小據點裡的士兵數量連一個連都不到。儘管如此，他們還是成功地襲擾了正在推進的美軍。美軍甚至連在去集結地點的路上都遇到了很大阻力，更別提完成當天的任務目標了。舉例來說，美軍遊騎兵部隊第5營在向內陸推進的路上遭到了一挺藏於籬笆牆之中的機槍的襲擊而動彈不得。第5營決定派出一個排從側翼消滅掉這挺機槍，而這個排卻遭到了另一挺機槍的襲擊。第5營又派出了一個排來攻打這第二挺機槍，此排卻遭到了第三挺機槍的襲擊。負責消滅這挺機槍的第三個排卻又進入了第四挺機槍的射擊範圍。內陸德軍靠著這些精心部署的工事成功地阻止了美軍重武器向內陸的移動。沒有了重武器的支援，遊騎兵部隊在堅持了四個小時後終於放棄了向內陸的推進。

灘頭

儘管有些美軍已經深入到了內陸，但海灘上的部隊卻仍然沒有完成其作戰任務。懸崖中的各個谷口還未能通行車輛，防守這些谷口的小股德軍也在頑強地抵抗。海灘上的障礙物並沒有被完全清除，因此盟軍的後續部隊基本上只能在
Easy Green和Easy Red兩區登陸。
海灘上只有一條很窄的通道以供盟軍車隊上岸。由於此通道完全暴露於敵人的火力之下，盟軍最高層於08:30下令中止車隊的登陸行動。已經靠近海灘的盟軍車隊發生了大堵塞，其中DUKW車隊的堵塞情況尤為嚴重。舉例來說，116團第11野戰炮營的13輛DUKW中，5輛在下了登陸艇之後不久就陷入了沼澤里，4輛在於登陸地點附近等待上岸時丟失，1輛在掉頭轉向海灘的過程中傾覆，兩輛在駛向海灘的過程中被敵軍擊毀，最後一輛也於之後某些時候沉沒，儘管其乘員在其沉沒之前將其上運載的火炮搬運到了另一艘船上。這唯一一門倖存下來的火炮在當天下午上了岸。
關於奧馬哈之戰的官方記錄稱盟軍「裝甲部隊打得非常艱難」。而根據116團第2營營長的說法，裝甲部隊「救了盟軍登陸部隊，他們狠狠地揍了德國人一頓，自己也傷亡慘重」。灘頭守軍力量在早晨至中午的這段時間裡被逐漸削弱，對此做出最大貢獻的正是盟軍坦克部隊。散亂的作戰單位，敵人壓制性的火力以及無線電通信設備的缺乏使得盟軍坦克只能各自為戰，它們因此受到了很大的損失。111野戰炮營營長在引導一輛坦克向某方向開火時陣亡，直屬741坦克營指揮部的5輛坦克中有三輛被擊毀，743坦克營營長在跑向一輛坦克時也被子彈擊中。在海軍開始炮擊E-3谷口附近的據點後，盟軍決定使用裝甲部隊來向此據點發動突擊。接到此一命令後，泰勒上校集結起了海灘上所有的坦克，並在上午11:00發起了攻擊。只有三輛坦克成功的進入了作戰區域，其中兩輛在向谷口前進時被摧毀，僅存的一輛坦克被迫撤了下來。
盟軍的團級後續部隊開始一個營接著一個營地上岸。第18作戰團首先於09:30分在Easy Red區登陸。此團中首先登陸的是其下屬的第2營，由於海岸附近有許多船隻堵成了一團，因此第二營在原定時間之後30分鐘才登陸於E-1谷口附近。海灘上有一條狹窄的安全通道供其通過，但未被清除的障礙物與地雷還是摧毀了2營的22艘步兵登陸艇，2艘步兵登陸艦和4艘坦克登陸艦。在裝甲部隊和海軍炮火的支援下，新上岸的部隊迫使防守E-1谷口的最後一個據點內的德軍在11:30分向其投降。儘管盟軍終於打開了第一條通向內陸的通道，但海岸附近的大堵塞卻使其沒能及早派遣部隊向內陸開進。115團的三個營原定於10:30分在Dog Red和Easy Green區登陸，但它們在拖延了一段時間後和18團同時在Easy Red登陸。由此造成的混亂使得18團剩下的兩個營在13:00才登陸，而且除18團2營以外，其餘部隊直到14:00才完全離開了海灘。更糟的是，盟軍向內陸的推進還遭到了谷口深處的德軍地雷與防禦工事的襲擾。
 D-1谷口附近的據點在下午剛到來時被盟軍艦炮炮火打得基本失去了戰鬥力，但在缺乏足夠人手來清除剩餘敵軍的情況下，盟軍還是無法派遣部隊穿越這條山谷。盟軍車隊直到夜幕降臨時才開始穿越此山谷，743營倖存下來的部隊也穿越此山谷到了維耶維爾過夜。
18團在推進中清除了E-1谷口附近殘餘的少量敵軍。戰鬥工程兵在此谷口西邊開闢出了一條道路，此道路隨後成為了盟軍部隊向內陸推進的主要通道。海岸外堵在一起的登陸部隊在14:00時接到了上岸的命令。內陸St. Laurent的德軍火力又造成了一次堵塞，但堵塞起來的部隊還是繞路到達了目的地。741營剩餘的坦克在17:00時接到命令，通過E-1谷口向內陸推進。
原先由於兩側太陡而被盟軍認為無法使用的F-1山谷，在工程兵開闢了一條通道之後還是投入了使用。在D-3與E-3兩谷口久攻不下的情況下，盟軍決定改變計劃，利用F-1山谷來調動部隊。745坦克營中有一個連的坦克由此山谷通過並於20:00到達了一處高地。
與此同時，海灘上的所有谷口已全部被盟軍攻占，其附近的地雷也被清理了出來。低潮的來到也使工程兵能夠繼續清除海灘上的障礙物。到了晚間時分，海灘上已有了13條通道。

德軍反應

德軍認為奧馬哈的盟軍威脅並不大，因此，在得知盟軍已開始在奧馬哈海灘上建立陣地時，它只從東邊的英軍海灘調派了隸屬915團的一個營來增援。這個營與另外一個反坦克營一起被歸到了916團屬下，並在下午剛來臨時向Colleville地區發起了反擊。進攻部隊報告說此次反擊被「猛烈的美軍火力」擊退，並且還承受了慘重損失。由於諾曼第地區惡劣的戰況，352師請求的援軍並未到來。德軍認為其最大的威脅是奧馬哈東邊的英軍，因此諾曼第地區大部分的德國預備隊都將注意力集中到了英軍身上。德軍將防守布列塔尼地區的部分軍隊也調到了諾曼第地區，但這些部隊在盟軍猛烈的空中打擊下損失慘重。作為352師最後的預備隊，一個工程兵營在當天晚上被調到了916團麾下。這個營的任務是擊退美軍16團在Colleville-St. Laurent海灘可能發動的進攻。午夜時分，352師師長迪特里希·克賴斯將軍在向上級報告己方損失時，說道自己的部隊仍然能夠在D+1日與海灘上的美軍抗衡，但在那之後卻急需援軍。上級卻回覆說已經沒有可用的預備隊了。

當天結束

盟軍在當天結束時並未能向內陸推進多遠。美軍控制的地區內仍然有小股德軍在活動，德軍的炮兵也仍然在威脅著整個海灘。到了晚上21:00時，第26戰鬥團的所有步兵都登上了岸，但他們卻損失了許多裝備，包括26門火炮，50多輛坦克，大約50艘登陸艇和10艘大型艦隻。盟軍原計劃在當天向岸上輸送2400噸補給，但實際上只有100噸成功地上了岸。第5軍估計共有約3000人陣亡、受傷或失蹤。第一波攻擊中的步兵，裝甲兵與工程兵承受的損失最大。16團與116團各損失了約1000人。741坦克營只有5輛坦克能夠參加第二天的戰鬥。德軍352步兵師一共陣亡，受傷和失蹤了1200人，這是352師20%的兵力。海灘上的352師士兵給美軍造成了很大的麻煩，美軍第一軍軍長奧馬爾·布拉德利將軍甚至曾考慮過撤離奧馬哈海灘，英國陸軍元帥伯納德·勞·蒙哥馬利也考慮過讓美軍由黃金海灘進入內陸的可能性。

後果及影響

盟軍在奧馬哈建立的兩個互不相連的陣地是諾曼第地區所有灘頭陣地中最小的。在原定的任務目標尚未完成的情況下，盟軍的首要任務是將灘頭上的各陣地連成一片。儘管海灘仍然不時遭受著德軍的炮擊，盟軍還是在6月7日把奧馬哈海灘定為了一個補給卸載點。多餘的貨船被盟軍鑿沉而成為了防波堤，而且在那天有1429噸貨物被送到了岸上，儘管這個數字還是低於盟軍的目標。
在控制了海灘之後，美軍的各個團級戰鬥隊重組成了步兵團。它們在接下來的兩天內完成了原先為D日制訂的任務。18團1營擊退了來自916師與726團的兩個營的德軍向WN-63據點和Colleville城發起的反擊，這兩個營隨後被第16步兵團消滅。16團在這之後又開進到了貝桑于潘港。作為盟軍的主力進攻部隊，18團在26團第3營的協助下開始向南部和西南推進。他們在福爾米尼遇到了激烈的抵抗，因為城中是德軍第916擲彈兵團的指揮部和在這裡協防的915擲彈兵團第二營。城中的德軍連續擊退了美軍26團第3營和18團B連，在745坦克營B連支援下發動的幾次攻擊，福爾米尼直到6月8日早晨才被盟軍攻占。由於德軍可能使用裝甲部隊發動反擊，18團在8日的一整天裡都駐守在福爾米尼城內。原屬26團，但在D日被分派到了16團，18團和115團屬下的三個營又回到了26團，在此之後它們向東發起了進攻，並迫使德軍第726擲彈兵團第1營在當天晚上撤出了巴約城與Port-en-Bessin之間的德占區。9日上午，美軍第一師與英軍第XXX軍成功會合，同時將奧馬哈海灘與黃金海灘連接到了一起。
在29師前線，116團的兩個營清除了海灘懸崖上的殘餘敵軍，其餘部隊與遊騎兵部隊一起開始沿海灘向西推進。6月8日，這支部隊成功地幫助防守奧克角的遊騎兵部隊第2營擊退了德軍的反攻，並在之後迫使西邊Grandcamp一帶的德軍第914擲彈兵團和第439蘇聯志願軍營（由蘇聯戰俘組成）向內陸撤退。7日上午，防守St. Laurent的德軍撤離了WN-69據點，使得美軍115步兵團能夠向西南推進，並在同一天到達了福爾米尼一帶。29師175團在7日登陸，它在9日早晨攻占了Isigny，並在次日晚上與美軍101空降師會合，奧馬哈與猶他兩個海灘就此被連接成了一片。
與此同時，原先駐守在奧馬哈海灘的德軍第352師正在被逐漸削弱。德軍的報告中稱，到了9日，352師「已變成了小股的部隊」，而726擲彈兵團「基本上已全軍覆沒」。德軍認為352師的戰果「非常微小」。6月14日，德軍在報告中稱352師的兵力已被完全削弱，並且需要從前線撤下來。
在奧馬哈海灘上的守軍被完全消滅之後，盟軍在那裡建立了一個Mulberry式碼頭。A碼頭在D日次日開始建造，於D+10日建造完成。首先利用A碼頭卸載貨物的是LST 342（342號坦克登陸艦），它在38分鐘內卸載了78輛車輛。3天後，諾曼第地區遭到了40年以來最嚴重的暴風襲擊，這場風暴一直持續了3天，直到22日晚間才消失。A碼頭受到了很大的損毀，盟軍決定放棄對其的修理，轉而將貨物直接卸載到海灘上，直到地面部隊攻占一個德軍碼頭為止。在風暴來臨之前的幾天裡，共有11000名士兵，2000輛各式車輛和9000噸貨物通過A碼頭上了岸。在D日之後的100天內，共有100萬噸補給，10萬輛車輛和60萬名士兵通過奧馬哈海灘登上了歐洲大陸，同時還有93000名傷員從奧馬哈海灘被送回了後方。
今天，奧馬哈海灘上盟軍碼頭殘留下來的部分在低潮時仍然可以看到。扁礫石灘已在D日之後的幾天內被盟軍工程兵清除。海灘公路得到了延伸，附近的村莊也得到了擴大，但海灘的地形仍然沒變，德軍防禦工事的遺蹟仍然可以被看到。在Colleville城附近的一塊懸崖上，盟軍為在諾曼第戰役中陣亡的美軍將士修建了一處墓地。