面对盟军绝对优势兵力的强大进攻，克卢格惟一合理的对策即为退到塞纳河一线防守。但是，希特勒遇刺受伤后，他不相信克卢格对他的忠诚，怀疑西线德军没有奋力作战。于是，希特勒从加莱把十五集团军的几个师调往诺曼底，从法国南部也调来兵力，准备与盟军决战。8月3日，希特勒将把他的代号为“吕希特”的进攻计划下达给克卢格，命令克卢格集中全部装甲师从莫尔坦向阿夫郎什进攻，切断向东突进的巴顿军团的交通线，将美军“掷回大海”。若德军能控制制空权，这未尝不是一个合理的计划，可德军却并无制空权，因此这就无异于自杀了。
8月7日，克卢格集中了5个装甲师和2个步兵师向莫尔坦发起进攻，很快占领了该地，但继续向阿夫郎什推进时，被美军的装甲部队挡住。中午，盟军的数百架轰炸机飞临莫尔坦，一阵狂轰滥炸，使60辆德军坦克和200辆汽车变成了废铁，余下的没命地钻入树林。当日夜，蒙哥马利命加拿大第一集团军向卡昂东南的法莱斯突击，布莱德雷也令正向东进攻的巴顿军团调头北进，合围德军主力。克卢格见势不妙，打算放弃“吕希特”计划，但希特勒未同意。8月13日，巴顿麾下的第十五军推进到与英、加军队分界线阿让唐以南12公里的地方，但加拿大部队仍在法莱斯以北10公里之外苦战。巴顿给布莱德雷打电话，要求允许他的部队越过分界线，占领阿让唐和法莱斯。但布莱德雷考虑到盟国部队之间的关系，强令巴顿不得越界进攻。最后，在巴顿的力争下，蒙哥马利才同意让美军先于英军占领了阿让唐。
8月16日，德军主力才接到撤退命令，德军5个装甲师猛攻阿让唐，占领该地的3个美军师勉强挡住了德军。这时，加拿大第一集团军终于占领了法莱斯，但他们离美军的距离仍有25公里，德军拼死冲向这个缺口。两条乡间小道上挤满了德军的坦克、车辆和人员，他们趁着天气恶劣，盟军飞机无法出动，拼命外涌，总算冲出一些部队。8月17日，天气放晴，盟军飞机蜂拥而出，无情地轰炸和扫射外涌的德军，德军成百上千被打死。
当天，克卢格因牵涉谋杀希特勒的事件而被解除职务，接替他的是莫德尔元帅。克卢格交出职务后，于8月19日服毒自杀。隆美尔也因此事件于10月14日被迫自杀。
8月19日，美军终于同加拿大军队在阿让唐和法莱斯之间的尚布瓦、特兰会合，把12个师的德军扎在口袋里。但因口袋口处的兵力稍微薄弱，一些德军还是冲出去了，其中包括一半左右的装甲师。德军先后逃出的人数超过了总数的13。没能冲出去的德军，挣扎在越来越缩小的包围圈内，遭到盟军飞机、大炮和机枪的射杀。法莱斯以西成了一口血肉沸腾的大锅，德国人后来把它称为“法莱斯开水壶”。包围圈内的德军共有1万多人被打死，5万人被俘。
8月25日，美第五军属下的法国第二装甲师光复巴黎，至此，诺曼底会战结束。此役德军损失近50万人，其中有21万人被俘。此外还损失坦克1300辆，火炮1500门，各种车辆2万辆。盟军付出了伤亡20余万人的代价。经过这此会战，西线德军被打断了脊梁骨，希特勒试图在法国境内设阵拒敌的希望完全破灭，整个西欧都在盟军的兵锋之下。
战役点评
诺曼底登陆战役，对于盟军在西欧展开大规模进攻，加速纳粹德国的崩溃具有重大意义，为组织实施大规模登陆作战提供了有益的经验。登陆成功的主要原因是：苏军在苏德战场胜利反攻，战争形势有利；战役前进行周密细致的准备；掌握制空权和制海权；成功地进行伪装与欺骗；正确选择登陆方向和时间；在主要方向集中优势兵力、兵器；陆海空三军协同作战以及严密组织各种战役保障和后勤保障；法国地下抵抗运动的有力配合。此外，德军防御薄弱，对登陆方向判断错误和指挥失误，致使塞纳河以北的部队不能适时调动和投入作战，也是一个重要原因。盟军暴露出的主要问题是：部队攻击力不强，建立登陆场的速度较慢，加之受风暴影响，使战役计划的完成推迟了43天。
作为世界历史上规模最大的两栖登陆战役，诺曼底登陆战是战略性的战役，为开辟欧洲的第二战场奠定了基础，对加速法西斯德国的崩溃以及战后欧洲局势，都起了重要作用。
战役过程中盟军登陆成功的主要原因有以下几点：
一、成功组织了战略欺骗，使得德军统帅部判断错误，不仅保障了登陆作战的突然性，还保证了战役顺利进行，对整个战役具有重大影响。
二、掌握绝对制空、海权。这是登陆成功的重要原因，盟军投入作战的飞机达13700架，军舰9000艘，是德国飞机、军舰的数十倍。在登陆前空军对德国空军基地、航空工业及新武器研制基地等目标进行了大规模轰炸，严重削弱了德国的战争潜力。盟军并凭借绝对优势海军空军，保障了登陆部队在航渡中的安全。
三、充足的物资准备和周密的侦察保障，盟军为确保登陆成功，进行了长达近一年的准备，而且参战部队多，装备全，登陆前盟军作战物资和装备器材的准备十分充足。在登陆后，也保障了不间断的后期补给。尤其是创造性的人工港和海底输油管线，更是在保障部队和物资的顺利登陆中发挥了巨大作用。而在侦察保障中，一面作为战略欺骗对加莱地区组织了侦察，一面对诺曼底地区进行了大量水文、气象、地质侦察，为选择具体登陆时间和登陆地点提供了大量有价值的数据。还通过空中侦察基本获得了诺曼底地区的德军兵力部署、防御设施等情况，为战役的实施起了重要作用。
四、逼真的战前训练，由于登陆作战是一种极为复杂的作战样式，盟军在登陆前对参战部队的组织和行动进行了反复多次近似实战的模拟演练，以使部队尽快掌握相关的作战技能，提高了部队战斗力。战后参战人员对战前训练特别是汤普森的训练基地给予了高度评价。
诺曼底登陆战中，盟军拥有压倒性的各方面优势，德军惟一的胜机就是登陆当天盟军未能离开海滩，这是德军滩头部队阻击的效果。这时的盟军是整个战役中最脆弱的时候，上陆的部队和重型装备相对少，展开空间有限，空中支援要依靠英国本土的机场（海上航空母舰的飞机数量是不够的）。而一旦登陆场巩固，盟军巨大的优势就得以充分发挥作用了，战术航空兵有了陆上机场之后，作战航程大为缩短，攻击密度也随之加大，德军再无胜机了。
除此之外，德军失败的原因主要有：
一、在战略上，兵力因受到多方牵制而不得不分散，无法组织起有力的反击。
二、在战术上，指挥不统一，德军战役司令无权指挥海军和空军，也就无法组织起有效的三军协同抗登陆。即便在陆军中，也没有统一的抗登陆方针，而且作战命令由于盟军的电子干扰和空袭，上传下达也不畅通，错过了最佳的反击时机。
三、海空力量过于薄弱，实力相差太过悬殊。作为抗登陆的重要力量，德军海空军实在太弱，其空军既要在广阔的苏德战场上作战，又要应对盟军对德国本土的战略轰炸，能用于诺曼底的航空兵力少得可怜，德军竭尽全力从各地抽调飞机，也不过区区400架，要迎战盟军的13000架，相差30倍之多！怎有取胜的可能？海军方面，德国海军的发展本来就不平衡，只注重发展潜艇，忽视大型水面舰艇，再经过几年战争的消耗，到1944年6月，德国海军大型水面舰艇所剩无几，只能以潜艇和小型舰艇进行抗登陆。尽管德国海军空军竭尽全力，但实在是实力相差太悬殊，所起的作用微乎其微。
诺曼底登陆的胜利，宣告了盟军在欧洲大陆第二战场的开辟，意味着纳粹德国陷入两面作战、腹背受敌的困境，彻底粉碎了德军企图以西线部队挫败美英登陆后再抽出50个师转用于前苏联战场的如意算盘。到了1944年8月，稍有军事常识的人都清楚，德国的最后失败已不可避免。而诺曼底的胜利，则敲响了纳粹德国的丧钟。