起因：1943年初，苏军在斯大林格勒会战中已取得决定性胜利，开始转入反攻；日军在太平洋战区遭到了挫败；德军隆美尔军团在北非也受到了严重打击，整个世界战局对美英联军在西线开辟第二战场极为有利。1943年1月，美英卡萨布兰卡最高级军事会议决定在法国北部实施登陆战役，开辟第二战场。但是，美英联军除组成联合参谋部进行战役的计划外，对战役的组织准备未采取积极行动。1943年11月德黑兰会议决定，不迟于1944年5月1日前在法国开辟第二战场。随后，美国总统罗斯福任命陆军上将艾森豪威尔为盟国远征军最高司令，全权指挥登陆战役。
1944年初，德军在东线开始全线溃退，苏军的反攻矛头已指向柏林。为了加速德国法西斯的灭亡，英、美、法同盟军决定在诺曼底登陆，开辟第二战场。诺曼底是最理想的登陆地点，因为它离英国空军基地近，可以得到空军的掩护，而且附近又有较大的海港，运输后勤物资和后续部队比较有保证。盟军开辟第二战场的意图是：先在法国西北部登陆，建立登陆场，保障主力登陆和后勤供应；再向德国内地发展进攻，协同苏军最后战胜德国。
为隐蔽登陆意图，英美盟军在战役准备期间猛烈轰炸加莱地区德军阵地，还在英国东南沿海港口设置大量假登陆艇和作战物资堆积场，制造从加莱地区登陆的假象。在盟军的欺骗下，德军错误地判断了盟军的主要登陆方向，遂集中主力机动部队于加莱方向，准备待盟军登陆后用决定性的反突击击败盟军。因此，德军在诺曼底的防守兵力比较薄弱。
美英联军参战兵力为：陆军第2集团军群辖美第1、英第2和加拿大第1集团军，另有美第3集团军登陆后与美第1集团军合编为第12集团军群，共计39个师、10个装甲旅、10个突击队；海军由东部和西部两个直接护航舰队编成，共计大小舰只5000余艘，另有商船2000余艘；空军有美第8、第9集团军，英第2集团军，共计各型飞机12837架。
德军参战兵力为：陆军B集团军群43个师，另有G集团军群17个师分布在法国南部和西南部地区；海军西线有各种舰只300余艘，以及辅助船只60余艘；空军第3集团军飞机约500架。德军在东线遭到惨败，寄希望于西线。德军统帅部认为，美英军在西线的登陆可能迫使德军崩溃，也可能是使德军转败为胜的绝好时机。如能将登陆部队一举歼灭，不仅美英军在今后很长的时期内难以发起另一次登陆战役，还有可能从西线抽调50个师到东线去抗击苏军进攻。据此，德军企图集中一切兵力兵器于敌人可能登陆的主要方向，以便在敌军一登陆就发起决定性的反击。
经过：整个登陆战役经历了三个阶段：突击上陆、巩固与扩大登陆场、纵深作战。
第一阶段（1944年6月6日—11日），突击上陆阶段。
1944年6月1日，联军登陆部队第一梯队完成上船准备。3日拂晓，各突击输送大队自各港口启航，至怀特岛南侧海域会合，编成突击舰队，待命向登陆地区开进。4日晨，因天气不断恶化，最高战役司令官宣布突击上陆日期由原定的5日推迟24小时，并召回已出海的舰队。5日晨，天气仍未好转，但为避免因一再推迟而丧失战术上的突然性和影响军队士气，最后决定登陆部队在6月6日不利的天气条件下突击上陆。各突击舰队再度在怀特岛南侧海域集中，中午12时开始向预定目标地区开进。扫雷舰队在突击舰队之前航行，开辟了10条航道。在整个航渡过程中，水面舰队不间断地得到战斗机群的掩护。
1944年6月6日晨，盟军利用涨潮时机和刚刚出现的短暂好天气，开始在诺曼底登陆。登陆前4—5小时在空军密集突击的掩护下，美空降第82师和第101师、英军第6师分别在登陆地域两翼距海岸10—15公里的纵深处实施空降，占领登陆地附近的交通枢纽和桥梁、渡口等重地。凌晨5时，盟军开始航空火力准备，轮番轰炸登陆地区的德军10个炮兵阵地。美空军第8、第9集团军的轰炸航空兵集中1500余架轰炸机，分批对德军海岸炮兵阵地和海岸防御设施进行最后的航空火力准备。
6日6时30分，美第7军步兵第4师在德军防御薄弱的“犹旦”海滩2公里宽的正面上突击上陆，并初步建立了团的登陆场。当日，该师三个团全部上陆完毕，并与空降101师取得了联系，巩固了正面4公里、纵深9公里的登陆场。6时34分，美第5军在“奥玛哈”海滩突击上陆，遇到了德军步兵第352师较大兵力的顽强抵抗，被阻于海滩上，数小时内未获进展。6时30分至7时45分，第一批登陆部队分别在5个登陆地段突击上陆。9时，基本突破德军防御阵地，夺取并建立了比较稳固的立足点。在这一天，盟军共13.2万人上陆，夺取数个纵深为8—10公里的登陆场。
后来，盟军经过六天的激战，初步在80公里的正面上建立了纵深约10—15公里的滩头阵地，并同时输送了32.6万名士兵、5.4万辆车和10.4万吨物资上陆。
盟军在诺曼底海岸登陆完全出乎德军的意外，对德军指挥和行动造成了极大混乱。德军未能及时向装甲预备队下达向登陆场开进的命令，预备队开进时又受到盟军空军阻挠，丧失了有利时机，组织不起强有力的反击。6月12日，诺曼底德军认为已无力夺回被占领的海滩阵地、恢复原态势时，就全面转入防御，限制盟军扩大登陆场，以等待更多的预备队反突击。6月6日至12日，德军调来了7个师，加上原来在登陆场的5个师共有12个师，比联军预先估计的少8个。
第二阶段（1944年6月12日—7月24日），巩固与扩大登陆场阶段。
在这一阶段，盟军的意图是拦腰切断康坦丁半岛，阻止德军向瑟堡增援；然后集中兵力夺取瑟堡，坚守卡朗汤，击退德军可能的反扑；夺取冈城，进一步扩大登陆场。
6月12日，美第7军从圣曼伊格利斯地域向西发起进攻，17日前到达德律特海峡沿岸。然后，该军以部分兵力向南面进展，以其余兵力向北发展进攻，22日前到达瑟堡港区和市区的防御外廓；23日占领了瑟堡东侧8公里处的德军飞机场及其附近的制高点；27日攻占了瑟堡；6月底肃清了康坦丁半岛的德军残部。
6月26日，英、加军向劳雷地区的德军发动了进攻，迅速占领了劳雷和奥登河上两个桥头阵地。德军被迫将准备实施反突击的四个装甲师投入战斗，阻止了英、加军的进一步攻势。与此同时，英第2集团军集中力量攻打冈城。7月8日，英军在航空兵的支援下，以三个步兵师和三个装甲旅的兵力向冈城发起进攻，战斗到9日占领了该城的西北部。7月18日，英、加军在冈城以东展开了新的进攻，经过三天激战完全占领了冈城。
到7月24日，盟军在诺曼底占领了正面宽100公里、纵深30至40公里的登陆场，基本上具备了向德国西北部大举进攻的条件。
第三阶段（1944年8月1日—25日），纵深作战阶段。
在这一阶段，盟军的计划是英、加军队在冈城西南牵制德军，而美军则在圣罗城以西地区向南实施主要突击，并向阿夫朗含和勒恩发展进攻，占领布里塔尼半岛；然后回师东进，将德军驱向塞纳河，占领德国西北部。为此，盟军编成了两个集团军群，即美军1、3集团军编成第12集团军群，英第1集团军、加第1集团军编成第21集团军群。
8月1日，美第3集团军在西冷河地区投入交战。当美第3集团军向南发展时，德军已得到由加莱方向调来的步兵师的增援。8月6日，德军抽出四个装甲师自维尔、莫日丹向艾弗兰齐斯发动反突击，企图切断美第三集团军补给线，遭到美军的抵抗。美第3集团军第15军实施进攻，于8月6日攻占拉伐耳城，9日占领勒芒，从而使德军第7集团军的左翼和后方受到威胁。与此同时，美第8军也攻占了除圣马洛、布勒斯特等港口以外的整个布里塔尼半岛。
8月6日，英第2集团军、加第1集团军占领平松山，威胁德军右翼。美军第15军从勒芒发起进攻，于13日占领了阿尔让汤。加第2军向法累兹方向进攻，进展迟缓，未能在同一时间与美军合围法累兹的德军。位于合围圈内的德军大部跳出联军的合围圈，向塞纳河方向退却。8月19日，盟军完成对法累兹的合围，在合围圈内歼灭德军6万余人。
歼灭法累兹德军后，盟军各集团军立即向塞纳河方向追击。8月25日，盟军占领巴黎，基本上占领了德国的整个西北部。
结果与影响：整个登陆战役，美英盟军是在掌握绝对制空、制海权的条件下实施的，在登陆前4—5小时，美英联军使用了三个空降师在诺曼底纵深空降，开创了大规模空降的先例。此次战役美、英军伤亡12.2万人，德军伤亡和被俘11.4万人。
诺曼底登陆战役是第二次世界大战中最大的一次登陆战役，也是人类战争史上规模空前的一次登陆战役。它的胜利对美英联军在西欧展开大规模进攻以及决定欧洲战后形势起了重大作用，并且为组织和实施大规模登陆作战提供了有益的经验。可以说，诺曼底登陆标志着反法西斯第二战场的正式开辟，使纳粹德国陷入了盟军两面夹击的困境，加速了德军的失败。
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规模宏大的电子战
在著名的诺曼底登陆大战中，盟军约动用了287万军队，1万多架飞机，而其中电子战行动尤为壮观，堪称是历史上规模最为宏大的一幕。
诺曼底登陆是盟军开辟欧洲第二战场的重大战役行动。德军在法国北部60个师的部队，海岸有坚固的防御工事，有120部雷达形成的雷达网。希特勒声称“每架敌机都在它的严密观察之下”，大肆宣扬是如何坚不可摧。所以，盟军登陆冒着很大的风险。此战胜败事关全局，所以借助电子战取胜意义十分重大。
根据大战需要，盟军统帅部门请电子战专家罗伯特·科伯恩出山，他领导的技术班子很快拿出了四项目标和措施的方案。
第一，防止敌方获得盟军舰艇出发登陆的早期警报和精确的舰艇航迹。措施是组建一支电子干扰航空大队，配有各种型号的干扰机和电子侦察接收机，适时施放干扰，使德军雷达系统致盲或只能发现假目标。
第二，防止敌方海岸炮兵使用雷达瞄准控制的火炮射击海面的舰艇。措施是在舰艇上加装干扰机，在指挥登陆的巡洋舰上装备新型全波段侦察接收机，以及时发现敌方雷达信号，并组织施放干扰。
第三，扰乱敌军坦克和飞机的行动及防止敌方发现盟军伞兵降落区，并施放通信干扰，使敌机听不清拦截航向指令。
第四，令敌对登陆地作出错误判断。使敌雷达荧光屏上显示出两支巨大的“幽灵舰队”向加莱进发，以转移敌注意力，掩护真的登陆舰队。他们还精心设计了投放金属箔条的航线，使箔条干扰的运动速度与舰队相同，波形的大小与舰队回波相似；同时还施放了杂波干扰。登陆前一个月，盟军曾用缴获的德军雷达进行试验，达到了预想的目的。科伯恩为使敌巡逻飞机及早发现“幽灵舰队”，在海军汽艇上分别安装了“月光”回答式干扰机和“榛子”气球式雷达反射器，均收到了奇效。
丘吉尔在对登陆的电子战作用进行评价时说：“我们在总攻开始之前和总攻开始之后进行的种种欺骗措施，都有计划地引起了敌方的思想混乱，其成就令人赞美，其影响将十分深远。”
