“霸王”行动虽迟至德黑兰会议才最后决定，但“纸上谈兵”筹划横渡英吉利海峡、攻占欧陆却早已进行了。
1942年春天，英国也委托蒙巴顿等人开始研究未来进攻欧陆问题。具体任务有：
收集和研究未来进攻所需要的情报资料，对德国的海岸防御作详细侦察了解，特别是欧洲西北部的海岸地形地貌情况更是重点。
研究进攻欧陆的登陆技术，并进行针对性训练并确定所需装备的类型和数量。
拟定登陆计划轮廓，以此作为构成实际计划的基础和依据。
在工作过程中，蒙巴顿第一个看到诺曼底作为登陆点的可能性。
1943年1月，卡萨布兰卡会议上，美英决定组织一个联合计划参谋部，负责制订作战计划。3月，摩根中将作为参谋长上任后，综合美国的计划和蒙巴顿的打算，继续专门研究制订攻占欧陆的作战计划。
在极简陋的条件下，摩根及其他的一班人开始了艰巨的工作。他们认识到其工作的首要任务是选择合适的登陆地域，这个地域应满足下列条件：
一是能得到在英国机场起飞的战斗机掩护。
二是航渡距离应尽量短，以便于穿梭式地运送大量后继部队。
三是附近要有大港口。
上述的条件，使盟军登陆地点受到限制，只能在敦刻尔克与索姆河之间的加莱地区和卡昂与科唐坦半岛之间的诺曼底海岸进行选择。
比较两地详细情况和各自的优缺点，摩根在蒙巴顿支持下选定诺曼底海岸作为登陆地域。加莱地区的最大优点是距离英国最近，因此航行距离最短，也是通向德国心脏地区的捷径，盟国空军能提供最大限度的支援。但其对盟国作战不利处也很突出。
得到的情况表明，德军也看到了这一地区的重要性，此地是西线德军防卫的重点，驻有15个师，并用几百万吨钢筋水泥建筑了数不清的防御工事。这里没有大港口，后续大部队难以上岸，而盟军登陆部队在英格兰上船的地域比较狭窄。
诺曼底地区的最大优点是德军防守较弱，那里的“大西洋壁垒”多数还没有完工。诺曼底海滩对登陆虽不算最合适，但还可以使用，能摆开兵力，而且科唐坦半岛还可以挡住大西洋刮来的西风。海滩后面的土地适于开辟机场，除了由树篱隔开的小块田地外，还适合坦克作战。
如炸断索姆河和塞纳河的桥梁可使德军增援困难；诺曼底海滩并没有大港口，但附近科唐坦半岛有法国西北部最大港瑟堡可资利用。登陆部队在英格兰上船的港口较多，指挥方便。诺曼底作为登陆地的缺点是渡海距离长，到德国心脏的距离也稍远，飞机特别是战斗机的往返时间相对要多。
在登陆方式上，过去有个理论主张，登陆要以港口为目标，夺占港口，才能使后续部队陆续上岸。善于总结经验的盟军指挥部，从第厄普登陆失败，看到这一理论在现代战争中已不适用。因为对防守很强的港口进行正面突击要想取得成功，势必要用飞机和水面舰艇进行轰炸和炮击，将整个地区夷为平地，但这个港口也就没有用了。所以，这次盟军决定登陆地点选在海滩，瑟堡港留待以后从陆上迂回夺取。后来蒙巴顿说：
惠林顿公爵曾说过，“滑铁卢战役的胜利是在伊顿学校的球场上取得的。”我要说，诺曼底战役是在第厄普登陆的基础上取得胜利的。
蒙巴顿说得不错，他看到了第厄普失败的意义。不过诺曼底登陆规模是历史上绝无仅有的，为完成此项任务，美英计划人员专门设计制造了两个人工港，以补登陆时没有现成港口可资利用的不足，这两个人工港口在登陆中起到了重要作用。
登陆地域诺曼底选定之后，摩根集中考虑的就是制订计划纲要了。根据联合参谋长委员会1943年5月25日的指示，这次登陆计划的代号是“霸王”行动，其军事目标是：
在欧洲大陆上采取一个立足点，并从这里进一步实施进攻性作战。进攻发起日先用5个师实施登陆，接着两个师迅速跟上，另外还用两个空降师空降。随后还规定在一定时间内，派20个师进行增援。
规定虽然明确，但当时实际情况是分派给“霸王”行动的登陆舰只能运送3个步兵师实施首次突击，而且还要降低装备标准。在这种情况下，摩根决定在卡昂和卡朗坦之间登陆，突击登陆的兵力为3个师和两个空降旅，第二梯队为8个师。
登陆开始日选定为1944年5月1日，登陆两周后夺取瑟堡。计划纲要先经英国参谋长会议审查通过，又提交到魁北克会议继续讨论。
丘吉尔在看过这个计划后，凭一个老军人的直觉，认为这个计划纲要有些问题，但因英美三军参谋长都同意，他在提出“应当尽一切努力为首次突击至少增加25%的力量”的建议后也表示同意。
魁北克对“霸王”计划纲要的决议如下：我们已经批准了摩根将军的“霸王”战役的纲要计划，并授权他继续制订详细计划和进行全面准备。
1943年10月，当时还在地中海战区的艾森豪威尔就看到了“霸王战役”的计划纲要，他认为这个计划不够充分。
蒙哥马利1943年12月24日接到返回英国出任第二十一集团军群司令的任命。
12月27日，他从意大利前线飞到阿尔及尔，会见还未上任的盟军最高统帅艾森豪威尔。
艾森豪威尔告诉他，进攻欧陆战斗打响后，最初的地面战斗将由蒙哥马利完全负责。
艾森豪威尔还谈到对“霸王”战役计划纲要的看法，他说：“几个星期前，我看见一份关于拟议中的横渡海峡攻占欧陆的提纲，我对这项战术计划是否妥善表示怀疑，因为它设想在一条相当狭窄的、只能容纳3个师兵力的前线发动两栖进攻，而在攻击时海面只有5个师。”
艾森豪威尔在谈完对这个提纲的意见后，又指示蒙哥马利，作为他在伦敦的代表，对这个计划进行分析、修正。
蒙哥马利紧接着又飞往摩洛哥的马拉喀什，去看望正在那里养病的丘吉尔首相。新年前夕，在与丘吉尔会见中，首相把“霸王”行动的计划草案交给了蒙哥马利，并要求尽快提出初步印象。
第二天，也即1944年新年那天的清晨，蒙哥马利把一份报告送给还没起床的丘吉尔。这个报告的第二节非常重要，是这样写的：
最初登陆的正面太窄，局限于过分狭窄的地带。此后将有更多的师不断向同一滩头拥来。到进攻欧陆开始日后的第二十四天，在同一滩头登陆的兵力将达24个师之多。到那时，要管好这些登陆滩头将非常困难。混乱状况不会得到改善，而将日益恶化。我的初步印象是：这个计划行不通。
蒙哥马利作为指挥过西西里和意大利登陆作战的经验丰富指挥官，一眼发现“霸王”作战计划纲要的问题所在，并断然、明确地拒绝了这个计划，为推进“霸王”行动的成功，作出了特殊贡献。