We wczesnych godzinach rannych 6 czerwca amerykańska 82. Dywizja Powietrznodesantowa wraz ze 101. Dywizją wylądowały w bazie na półwyspie Cotentin. Chociaż desanty były znacznie rozproszone, to jednak udało się zabezpieczyć większość szlaków, którymi miał podążać amerykański VII Korpus z plaży "Utah". Amerykańska 4. Dywizja Piechoty wylądowała na plaży "Utah" zaraz po świcie i odniosła niewielką liczbę ofiar.
Niemcy, którzy stanęli przeciwko VII Korpusowi, byli mieszaniną batalionów i plutonów z różnych dywizji, a wiele z tych jednostek poniosło już bardzo poważne straty walcząc z amerykańskimi wojskami desantowymi w pierwszych dniach operacji Overlord. W zasadzie żadna z jednostek zmotoryzowanych lub pancernych nie mogła być wysłana na tę część frontu z powodu zagrożenia płynącego z miasta Caen znajdującego się dalej na wschodzie. Wzmocnienia piechoty nadchodziły bardzo wolno, a niemieckie zatopienie doliny Douve działało przeciwko im, ponieważ zabezpieczało południową flankę aliantów.
W ciągu dwóch dni amerykańskie dywizje podeszły pod Cherbourg na odległość strzału. Dowódca garnizonu generał porucznik Karl-Wilhelm von Schlieben posiadał 21 tys. ludzi, ale wielu z nich to był naprędce wcielony personel marynarski lub żołnierze z oddziałów robotniczych, a z kolei regularne wojska, które uciekły do Cherbourga (w tym pozostałości własnej 709. Dywizji Piechoty von Schliebena), były zmęczone i zdezorganizowane. Zapasy żywność, amunicji i paliwa były skąpe. Luftwaffe zrzuciło trochę zapasów, ale w większości były to przedmioty typu Krzyże Żelazne, które miały wzmocnić morale garnizonu. Mimo wszystko von Schlieben odmówił kapitulacji i rozpoczął całkowite wyburzanie portu.
Bitwa o Cherbourg była częścią operacji Overlord, która rozgrywała się podczas II wojny światowej. Bitwa została rozegrana natychmiast po zakończonym powodzeniem lądowaniem aliantów 6 czerwca 1944. Amerykańskie wojska odizolowały, a następnie zajęły ten umocniony port po trzech tygodniach ciężkich walk.
Podczas przygotowywania inwazji Francji, planiści alianccy uważali, że będzie konieczne zdobycie pełnomorskiego portu, aby umożliwić posiłkom przybycie prosto ze Stanów Zjednoczonych. Cherbourg, który znajdował się na końcu półwyspu Cotentin, był głównym portem najbliżej ulokowanym przy plażach spodziewanego desantu.
Collins rozpoczął główny atak 22 czerwca. Opór na początku był silny, ale Amerykanie stopniowo wyrzucili Niemców z ich bunkrów i betonowych umocnień. Alianckie okręty wojenne przeprowadziły bombardowanie artyleryjskie fortyfikacji obronnych wokół miasta 25 czerwca. 26 czerwca amerykańska 79. Dywizja Piechoty zdobyła Fort du Roule, który stanowił główny punkt oporu. To sprawiło, że obrona się załamała. Von Schlieben został wzięty do niewoli. Fortyfikacje portu oraz arsenał zostały zdobyte kilka dni później po symbolicznym oporze. Niektóre odcięte wojska niemieckie broniły się do 1 lipca 1944 roku.
Niemcy zniszczyli i zaminowali port za co Hitler odznaczył, dowodzącego akcją zaminowania, admirała Waltera Hennecke nadając mu Krzyż Rycerski za "niespotykaną nigdy wcześniej bohaterską obronę wybrzeża". Pierwsze statki były wstanie skorzystać z portu dopiero pod koniec lipca, a pełną sprawność portu przywrócono dopiero w połowie sierpnia. Porażka Niemców w bitwie o Cherbourg spowodowana była głównie nieadekwatnymi do sytuacji rozkazami Hitlera i szybkim przerzuceniem wojsk aliantów na zachodnią flankę. Generał Friedrich Dollmann dowodzący niemiecką 7. Armią zmarł na atak serca 28 czerwca po informacji, że czeka na niego sąd wojenny za poddanie Cherbourga.
Planiści alianccy postanowili najpierw, że wojska nie wylądują bezpośrednio na półwyspie Cotentin, ponieważ sektor ten byłby oddzielony od głównych sił alianckich doliną rzeki Douve, która została wcześniej zatopiona przez Niemców w celu uniemożliwienia tam desantu. Jednakże w styczniu 1944 roku świeżo mianowany głównodowodzący inwazją brytyjski generał Bernard Montgomery powrócił do koncepcji wylądowania na półwyspie Cotentin, częściowo po to, aby rozszerzyć front, ale także dlatego, aby umożliwić szybkie zajęcie Cherbourga.
Do 16 czerwca nie było już żadnych naturalnych przeszkód dla amerykańskich jednostek. U Niemców panowało zamieszanie. Dowódcy, w tym marsz. polny Erwin Rommel, chcieli wycofać wojska do fortyfikacji Wału Atlantyckiego, gdzie mogliby bronić się przez długi czas. Jednak Adolf Hitler wydający rozkazy z kwatery w Prusach Wschodnich domagał się utrzymania linii choć groziło to katastrofą.
Bezpośrednio po lądowaniach najważniejszą rzeczą dla sił inwazyjnych na plaży "Utah" stało się połączenie z głównymi siłami desantu znajdującymi się dalej na zachodzie. 9 czerwca 101. Dywizja Powietrznodesantowa zdołała przeprawić się przez zalaną dolinę rzeki Douve i zająć miasto Carentan następnego dnia. W wyczerpujących walkach o każdy dom zwanych bitwą o Carentan spadochroniarze amerykańscy zajęli miasto, tym samym zabezpieczając ciągłość frontu. Front ten został utrzymany, pomimo kontrataku niemieckich sił dodatkowo wzmocnionych czołgami, co stało się 13 czerwca i znane jest pod nazwą bitwa o Krwawy Przesmyk.
W późnych godzinach wieczornych 17 czerwca Hitler zgodził się w końcu na odwrót, ale zarządził nową, pozbawioną logiki, linię obronną ciągnącą się tuż na południe od Cherbourga. Rommel, który protestował przeciwko temu rozkazowi, mimo wszystko zdymisjonował gen. Farmbachera dowodzącego LXXXIV Korpusem Armijnym, którego podejrzewał o niesubordynację.
Sukces ten pozwolił VII Korpusowi rozpocząć atak w kierunku zachodnim w celu odcięcia półwyspu Cotentin. Wylądowały tam jeszcze trzy dywizje piechoty w celu wzmocnienia korpusu. Dowódca korpusu generał major Joseph Lawton Collins prowadził wojska żelazną ręką, często wymieniając jednostki na liniach frontu i odwołując oficerów, jeżeli postęp był zbyt wolny.
18 czerwca amerykańska 9. Dywizja Piechoty dotarła do zachodniego wybrzeża półwyspu. W ciągu 24 godzin amerykańskie 4, 9 i 79. Dywizja Piechoty atakowały na szerokim froncie w kierunku północnym. Nie napotykano właściwie żadnego oporu na zachodnim wybrzeżu półwyspu. Na wschodniej stronie półwyspu obrońcy poddali się niedaleko miasta Montebourg. Odkryto składy latających bomb V-1 oraz instalacje rakiet V-2 w miasteczku Brix.