在诺曼底海滩附近的海面上，盟军的运输舰在抛锚之后立即开始卸下登陆艇。凌晨4时，登陆突击部队开始换乘登陆艇。他们将沿着小艇的航道，分波陆续驶向出发线。然后，在出发线徘徊等待，一旦接到信号后即向海滩前进。在运输舰停泊区和海滩之间，火力支援舰艇沿小艇航道的两侧抛锚，战列舰和巡洋舰距岸11,000码，驱逐舰距岸5000码。对美军登陆海滩的火力支援由美国的老式战列舰“得克萨斯”号、“内华达”号和“阿肯色”号担任。它们将用12英寸和14英寸的舰炮炮击坚固的防御工事。美国的重型巡洋舰“塔斯卡露莎”号、“昆西”号和“奥古斯塔”号、英国的5艘轻型巡洋舰、法国的2艘轻型巡洋舰、荷兰的1艘炮舰以及22艘驱逐舰则对付岸滩上的次要目标。在英军作战地段，英国战列舰“厌战”号、“纳尔逊”号和“拉米伊”号使用大口径舰炮对付大型目标，而英国的5艘巡洋舰和许多艘驱逐舰则协助战列舰负责摧毁小型目标。当首批艇波从出发线向滩头驶进时，它们将由炮舰和装备有火箭的坦克登陆艇掩护。这些担任掩护的舰艇将在部队登岸之前对海滩实施覆盖射击。
凌晨3时后不久，德军的一个雷达搜索站终于发现了舰艇，并报告说，在诺曼底海岸附近的海面上有“大型船只”。岸炮连随即准备战斗。5时后不久，当第一道曙色朦胧地映照出附近的火力支援舰艇的轮廓时，德军的岸炮连开火了。盟军的几艘舰艇立即回击。到6时，盟军的火力支援舰艇开始实施登陆前的猛烈的对岸炮击。
在“犹他”滩，当276架从英国起飞的B-26型中型轰炸机掠过海滩，投下4400枚炸弹时，支援舰艇暂时停止了射击。由于天空阴云密布，飞机采用了目视投弹。许多炸弹落到了水里，没有对敌人造成什么损失。不过，美军第4步兵师在以26个艇波登上“犹他”滩时，并没有遇到什么抵抗，第一波正好按预定计划于6时30分准时抵滩。此处由于没有岸上基准点，加之又遇上一股向南的潮流，部队上陆的地点比原定海滩南移了3/4英里。事实证明，这种移位的结果却给美军带来了好处，因为实际登陆海滩上的障碍物比原计划上陆点的障碍物少。此外，在“犹他”地段的海滩上德军没有布设难以对付的障碍物。这里的防御部队是一个由素质较差的后备役军人和应征的外籍军人组成的步兵师。他们不准备进行这种毫无希望的作战。到D日日终，已有21,300名部队、1700部车辆和1700吨补给品在“犹他”滩上陆，盟军的伤亡不到200人。第4师已建立了一个纵深和宽度均为6英里的登陆场，并与第101空降师取得了联系，准备穿过半岛的底部，与维尔河口附近的第5军会合。原来，美军在海滩附近的水域遭到了这一天中最惨重的损失：1艘驱逐舰、2艘步兵登陆艇和3艘坦克登陆艇被未探测到的水雷炸沉。