霸王行動計劃是在英國早期入侵法國作戰(zhàn)計劃的基礎上制訂的，前后歷經(jīng)2年多 [2] 。

1941年9月，英國聯(lián)合作戰(zhàn)司令部參謀長蒙巴頓海軍上將，開始研究在歐洲戰(zhàn)場實施兩棲登陸并開辟第二戰(zhàn)場的可行性，同年12月，美國參戰(zhàn)后美方正式與英方計劃人員一起工作，不久，英方提出了一個穿過英吉利海峽登陸法國的計劃草案，代號圍捕(“Roundup”)。

1943年1月卡薩布蘭卡會議后，英國總參謀部任命摩根(Frederick E. Morgan)中將出任盟軍最高司令(還沒有被任命)的參謀長，并授權他制訂入侵法國的計劃，代號鐵砧("ANVIL")。

同年12月，美國陸軍上將艾森豪威爾(Dwight D. Eisenhower)被任命為盟軍最高司令，他選擇在地中海的參謀長史密斯中將(Walter Bedell Smith)任盟軍參謀長，摩根變成了副參謀長，作為平衡，英國空軍上將泰德(Arthur Tedder)擔任副總司令，主管戰(zhàn)區(qū)空軍。經(jīng)過激烈的討價還價，艾森豪威爾最終搞定了一個由英美雙方組成的聯(lián)合委員會，繼續(xù)籌劃穿過海峽攻擊法國的作戰(zhàn)。

按照鐵砧計劃，盟軍投入3-5個師，沿加來海峽(Pas de Calais)進攻，攻擊路線是從英國的多佛到法國的加來。后來，艾森豪威爾和蒙哥馬利都認為3-5個師不夠，因此，攻擊地域被擴展到更廣大地區(qū)，蒙哥馬利傾向于將卡昂納入攻擊范圍，摩根的計劃人員則認為，將橋頭堡擴展到60英里會超出盟軍現(xiàn)有資源，蒙哥馬利卻認為，要么找到解決辦法，要么更換司令，這場爭執(zhí)挑起了有關鐵砧計劃價值的爭論，艾森豪威爾開始考慮從法國北部進攻的計劃，代號霸王行動(“Operations Overlord“)。

1944年1月23日，盟軍在爭吵中決定從諾曼底發(fā)動攻擊。美軍在西側，目標瑟堡(Cherbourg)，英軍在東側，目標卡昂(Caen)。按照計劃，進攻時間為1944年6月5日。

西線。在登陸當天夜里，美國82和101空降師在圣母教堂(Ste. Mere-Eglise)鎮(zhèn)附近空降，占領通往海岸的道路，阻止敵人加強海岸防御。第二天，布雷德利的第1集團軍會到達那里，第7軍第4師在法里維爾沙丘附近的猶他海灘登陸，東面，第5軍第1師和29師一部，在維耶維爾附近的奧馬哈海灘登陸，登陸成功后，第5軍擴大灘頭陣地，第7軍穿過科坦因半島，向南占領瑟堡，然后揮師南下，占領圣路易斯，一旦占領圣路易斯和圣路易斯-佩里爾公路，第1集團軍就準備使用機械化部隊實施進攻作戰(zhàn)。其后，巴頓的第3集團軍進入戰(zhàn)場，向布列塔尼半島進軍，占領布雷斯特和其他港口，并在第1集團軍進攻巴黎時，負責其右翼安全，

東線。英國第2集團軍在巴約與卡昂間展開，英國第6空降師在H時前在卡昂和奧恩河口附近空降，占領作戰(zhàn)區(qū)的東北翼。英國30軍第50師在靠近巴約的黃金(GOLD)海灘登陸。第1軍分兩路向東進攻。加拿大第3師在朱諾(JUNO)海灘登陸，英國第3師在箭(SWORD)灘登陸。在登陸成功后，各部迅速占領交通要道，以便裝甲部隊展開。

為欺騙敵軍，使他們相信登陸地點是加來而不是科坦因，盟軍虛構了以多佛為基地的第1集團軍群，其編制比蒙哥馬利的第21集團軍群還大，并任命巴頓任該集團軍群總司令 [2] [14]。為避免進攻時間泄露，盟軍將這一天定為D日，從1943年9月以后，霸王行動的計劃文件全部使用海王星(NEPTUNE)替代Overlord [2] [15]。

1944年2月，英美聯(lián)合參謀長委員會批準了“霸王計劃大綱和修改后的作戰(zhàn)計劃，但是隨之對登陸艦艇的需求也增加了，為了確保擁有足夠的登陸艦艇，英美聯(lián)合參謀長委員會決定將登陸日期推遲到6月初，并且將原定同時在法國南部的登陸推遲到8月。

由于登陸日(代號D日)推遲到6月初，盟軍統(tǒng)帥部開始確定具體的日期和時刻，這是一個復雜的協(xié)同問題，各軍兵種根據(jù)自己的需要提出不同要求，陸軍要求在高潮上陸，以減少部隊暴露在海灘上的時間;海軍要求在低潮時上陸，以便盡量減少登陸艇遭到障礙物的破壞;空軍要求有月光，便于空降部隊識別地面目標，最后經(jīng)認真考慮，科學擬定符合各軍種的方案，在高潮與低潮間登陸，由于五個灘頭的潮汐不盡相同，所以規(guī)定五個不同的登陸時刻(代號H時)，D日則安排在滿月的日子，空降時間為凌晨一時，符合上述條件的登陸日期，在1944年6月中只有兩組連續(xù)三天的日子，6月5日至7日，6月18日至20日，最后選用第一組的第一天，即6月5日。