После захвата прибрежных участков началась высадка первого атакующего эшелона. Высадка осуществлялась с большими смещениями от намеченных пунктов. Спущенные на воду в 3—4 километрах от берега танки-амфибии нередко тонули. Так, в американской зоне на участке 5-го армейского корпуса из 32 танков-амфибий только два достигли берега. Самые тяжелые потери союзники понесли на пляже "Омаха". Частям 352-й немецкой дивизии удалось почти полностью уничтожить первые две волны десанта 1-й и 29-й американских дивизий. Ситуация была настолько тяжелая, что командующий сухопутными войсками генерал Бредли начал подготовку к отступлению. Однако подошедшим к берегу эсминцам удалось подавить огневые позиции немцев, и высадка продолжилась. В течение первых часов боя американцы потеряли на пляже "Омаха" от двух до трех тысяч человек.
Тяжелый бой произошел и на самом западном участке высадки - в так называемом "Золотом" секторе, в зоне ответственности британской 50-й Нортумберлендской дивизии. Несмотря на то, что британцам удалось десантироваться с тяжелой техникой и даже танками, к моменту окончательного захвата немецких позиций потери наступающих составили около тысячи человек.
В секторе "Джуно", где действовали канадцы, немцы были готовы к встрече противника. Мины и снаряды потопили значительную часть из 306 кораблей. У Берньера полк Королевских стрелков, который действовал в авангарде, потерял половину своего состава, преодолевая 100 ярдов от моря до дамбы. Под прикрытием огня корабельной артиллерии канадцы прорвались в одной точке обороны, и немцы отошли.
В секторе "Меч", в восточной части зоны высадки, 3-я британская дивизия потеряла 28 из 40 танков, но оставшиеся 12 прорвали оборону немцев. Дивизия разгромила противника, продвинулась на 4 мили вглубь материка и соединилась с 6-й парашютной дивизией возле реки Орне.
Высадка в районе "Юты" прошла не столь драматично во многом благодаря случаю. Ведущее десантное судно, на которых переправлялись военнослужащие 4-й дивизии, было затоплено. Лишенные лидера, двигаясь в тумане, остальные суда пристали к берегу почти на два километра к югу от запланированного места, где они должны были столкнуться с глубоко эшелонированной обороной немцев. В результате американцам удалось создать укрепленный плацдарм, перебросить на него значительное количество живой силы и техники и развить успешное наступление. На пляже Юта погибли 43 американских пехотинца и еще 69 получили ранения.
К вечеру 6 июня на побережье высадились до 150 тысяч солдат союзников, были доставлены более 20 тысяч единиц техники. Общие потери превысили 10 тысяч человек.