ノルマンディー上陸作戦 連合国軍の計画
また、連合軍はノルマンディー海岸の港湾を確保してすぐに運用するのは困難と考え、人工的な大規模な浮き港マルベリーをイギリス本土で作成してノルマンディ沖合に設置することとした。マルベリー港はいくつかのユニットで構成されていたが、それぞれのユニットにコードネームが付与されていた。
フェニックス（不死鳥）－マルベリー港の主体、1つが全長60m、全高18m、全幅15mの巨大な潜函（ケーソンと呼ばれる鋼鉄とコンクリート製の箱）、これを146個製作し洋上で連結させてマルベリー港の主体とした。作成には200万トンもの鋼鉄とコンクリートを要した。イギリス本土から他の艦船で曳航されてノルマンディ沖に運ばれたが、各フェニックスには対空機関砲2門が搭載され最低限の戦闘能力まで付与されていた。
マルベリー港はアメリカ軍用としてオマハ・ビーチ沖合、イギリス軍用としてアロマンシュ＝レ＝バン沖合に合計2か所設置された。しかしオマハ・ビーチ沿岸のマルベリー港は6月19日の暴風雨で壊れてしまい、アロマンシュ＝レ＝バンだけが残されたが、確保したノルマンディー付近の港湾設備が十分に稼働するまで、連合軍の補給を支え続けた。
しかし、なかには看板倒れとなる新兵器もあり、イギリス軍が開発した陸上爆雷「パンジャンドラム」は開発に失敗している。この兵器は、上陸用舟艇から射出されると、ロケットを推進力とした直径10フィートの車輪で自走し、海岸線にある強固なドイツ軍防衛陣地に命中して爆雷が爆発、その爆破口から連合軍兵士が突入するといった運用を想定して開発されたが、1943年と1944年の2回行われたテストは散々な結果で、全く真っすぐに走ることはできず、実戦への投入は断念された。
連合軍はノルマンディー上陸の時期と場所を隠すため、大規模な欺瞞作戦となるボディガード作戦を展開した。この作戦は、ロンドン管理委員会が主導し、ドイツ軍を欺瞞するためにあらゆる手段が講じられた。ドイツ軍はイギリス国内に広範囲なスパイ網を構築し、中にはヒトラーがその情報に信頼を置いている「テイト」と呼ばれているドイツ国防軍のスパイもいたが、実はこの「テイト」を始めとするドイツ軍のスパイ網はイギリスの情報機関MI5のXXシステムに捕捉されており、気が付かないまま利用されていた。また、ドイツ軍のスパイ網のなかにはイギリスの二重スパイや、イギリス軍の情報機関に拘束された後に寝返ったスパイもいた。MI5の工作員や二重スパイらは「テイト」らドイツ軍スパイにアイゼンハワーの動向など本当の情報を流して信頼を得ながら、上陸予定日や上陸地点などについては偽情報を流した。
ヒトラーにも連合軍に張り巡らしたスパイ網からの情報が多数寄せられていたが、これらは全てXXシステムで流された偽情報であった。連合軍最高司令部に潜り込んでいるとされたスパイからは、「連合軍が地中海とビスケー湾から南フランスに上陸」「ノルウェー上陸作戦、目標はナルヴィク」「イギリス海峡からの上陸作戦」の3作戦を検討中という情報、タンジェのドイツ領事館からはアルジェリアの友好筋からの情報として「オランダのスヘルデ川からフランスのセーヌ川の間に連合軍が上陸を計画しているが、もっとも可能性が高いのはパ・ド・カレー」、アプヴェーア（国防軍情報部）からはヴィシー・フランス政府を訪れた中立国外交官からの「多くの陽動作戦が行われた後、連合軍は北フランスのソンム川とベルギーの国境との間に上陸する」という情報など、多くの偽情報がヒトラーやドイツ軍中枢に寄せられて、連合軍の上陸地点やその時期についての判断を迷わせることとなった。
ボディガード作戦は単にスパイの欺瞞だけにとどまらず、現実の作戦行動も含まれていた。この作戦の一部として行われたのがフォーティチュード作戦である。この作戦はフォーティチュード・ノース（ノルウェー侵攻作戦）とフォーティチュード・サウス（パ・ド・カレー侵攻作戦）の2つからなっており、架空のアメリカ軍師団が偽の建物と装備と共に作られ、偽のラジオメッセージがイギリス各地に送信された。更に作戦により現実味を持たせるため、その架空軍団の指揮官には当時謹慎中だった、アメリカ陸軍のジョージ・パットン将軍が指名された。また、上陸地点を南フランスであるとした欺瞞作戦コパーヘッド作戦を策定し、バーナード・モントゴメリー大将の影武者としてM・E・クリフトン・ジェームズ少尉を北アフリカに派遣した。ほかにも、中立国スウェーデンに外交的接触を図り、あたかもスウェーデンを経由してノルウェーに侵攻するように見せかけたグラファム作戦や、スウェーデンに加えた中立国トルコ、スペインを連合国側として参戦させるような工作をしていると見せかけたロイヤルフラッシュ作戦など欺瞞作戦は徹底且つ執拗に行われた、結果的にこれらの欺瞞が功を奏して、ドイツ軍はノルウェーに40万人もの兵力を拘置せざるを得なくなった。
自由フランスに対しては、アメリカのルーズベルト大統領が国民の信託を経ていない亡命政府を正統なものとは認めておらず、また機密保持が全くというほど当てにできなかったので、その指導者であったシャルル・ド・ゴールには機密漏洩の危険性が高いとして作戦計画は知らされていなかった。一方でルーズベルトは、SHAEFの自由フランス軍代表でフランス国内のレジスタンス組織も掌握しているマリー＝ピエール・ケーニグ中将は信頼しており、上陸作戦の支援としてレジスタンス組織にドイツ軍の通信施設や交通機関などへの破壊工作を行わせるため、ケーニグには作戦計画を事前に知らせていた。ルーズベルトよりはド・ゴールを評価していたチャーチルは関係改善の努力を行っていたが、ルーズベルトの姿勢は「あの将軍（ド・ゴール）を権力の座につけるためにフランスを解放するわけではない」と頑なでチャーチルを含む連合国幹部たちはげんなりしていた。
それでも、チャーチルは、ド・ゴールをロンドンに招いて作戦計画を知らせるべきであると根気強くルーズベルトを説得し、ルーズベルトも渋々了承した。ド・ゴールはフランス領アルジェリアのアルジェにいたが、チャーチルは2機の輸送機を差し向けてド・ゴールをロンドンに招待した。しかし、ド・ゴールはルーズベルトが自分に否定的なことを認識しており、チャーチルの招待を断った。そこでアルジェに来ていたチャーチルの特使ダフ・クーパーが、ド・ゴールに対して「この決定的瞬間にロンドンにいないとルーズベルトの思う壺になる」と警告し、ド・ゴールを無理やりロンドンに向かわせた。
6月3日にロンドンについたド・ゴールをチャーチルが迎えて、ようやく作戦直前に作戦計画が知らされた。そのため、自由フランスは自分らの国土が戦場になるのにもかかわらず、作戦に殆ど関与することはできなかった。さらにチャーチルはドゴールに自由フランス軍の一部が作戦に参加することについての許可を求め、アイゼンハワーがノルマンディ上陸後にフランス国民に向けて発信するラジオ演説の原稿を手渡したが、その原稿では、ルーズベルトの意向によってドゴールがフランスの正当な暫定統治者であるとされておらず、国民選挙まで連合軍の軍当局に従うように指示されていたので、ドゴールは激怒してラジオ演説の原稿の修正を求めている。
作戦に参加した数少ないフランス人のなかで、イギリス軍第3師団と一緒に上陸する予定のフランス人特殊部隊171人は、真っ先に故郷の地を踏むことができる光栄に士気が上がっていた。貴族ながら志願兵として特殊部隊に加わったギー・ド・モンロール伯爵は、自分の部隊の攻略目標がドイツ軍が司令部として使用しているカジノの建物だと知ると「そいつはありがたい。私はあそこでずいぶん金をすりましたからね」と部隊長に冗談を言って笑わせている。一方でド・ゴールがノルマンディーに足を踏み入れることができたのはD-デイから1週間以上も経過した6月14日になり、バイユーに上陸するとここが自由フランスの暫定首都と宣言し、アメリカがフランスに独自の政権を樹立するのを防ぐため、フランス共和国の臨時政府を設立した。