10 Mayıs 1940 günü, 110 yedek tümen tarafından desteklenen 190 tümenden meydana gelmiş bir Alman ordusu, 91 Fransız tümeni, 12 Belçika tümeni, 12 İngiliz tümeni, 1 Polonya tümeni ve küçük bir Hollanda ordusu tarafından müdafaa edilmekte olan batı cephesine taarruza geçti. Almanların savaş planı ise ancak şubatta kesin şeklini alıyordu. Belçika ve Hollanda'ya yönelen saldırılarla Manş Limanını (Fransa Seferi) ve Paris'i ele geçirmek. Asıl taarruz ise daha güneyde, Arden Ormanları üzerinden Sedan yönünde Fransa topraklarına yönelikti. Hitler, Birleşik Krallık ve Fransa'nın Almanya'ya Hollanda ve Belçika'yı geçerek hücum edeceğini bildiğinden kuvvetlerinin çoğunu Belçika üzerine sevk etti. Bunun üzerine Fransa ve Birleşik Krallık ordusunun en mükemmel silahlandırılmış motorize birlikleri derhal, Alman ordusunu kuzeyden kuşatmak ve gerisinde Ruhr Bölgesini ele geçirmek amacıyla Belçika üzerinden hücuma geçti. Ancak Alman birlikleri korkunç bir hızla ilerliyordu. Paraşütçü birliklerinin göz açtırmayan hücumları sonunda Meuse üzerinde birçok köprüler ve Hollanda'nın meşhur "Eben Emael" kalesi Almanların eline geçti. Hava bombardımanlarıyla yerle bir edilen Rotterdam ve hemen ardından La Haye işgal edildi. Hollanda bir baştan bir başa Almanlar tarafından işgal edildi. Kraliçe Vilhelmina, Birleşik Krallık'a sığındı, ordu yok edildi, müttefiklerin zırhlı birlikleri süratle güneye çekilmeye başladı. Bir başka Alman ordusu da Lüksemburg üzerinden geçerek Meuse Nehrine varmış, nehri Namur'la Sedan arasındaki birçok noktadan geçmişti. Sedan Harekâtı 15 Mayıs'ta tam bir bozgun halini aldı. Fransız sınırının delinmesi, Belçika birliklerini Anvers-Louvain müdafa hattını terk ederek Lys'e ve İngiliz birliklerini Douai-Peronne hattına çekilmek zorunda bıraktı. Paul Reynaud 16 mayısta Suriye'de bulunan Genaral Weygand'ı General Gamelin'in yerine tayin etti. Weygand Abbeville'den kuzeye ve Ypres'den güneye giden iki hat üzerinde taarruza geçti; ancak önemli bir sonuç alamadı. Belçika orduları 25 ile 28 mayıs arasında ümitsiz bir savaşla Lys üzerinde karşı koydu. 26 Mayıs'ta İngiliz birlikleri anavatana dönme kararı aldı. 27 mayısta Belçika sınırı birçok noktada delindi. Belçika'nın, düşmana karşı koymasına artık imkân yoktu. Kral Leopold, 28 mayısta Almanlarla teslim anlaşmasını imzaladı. Bu üç ülkenin tümüyle istilasını önlemek için İngiliz Yurtdışı Sefer Kuvveti ve Fransız orduları kuzeye ilerleyince, taarruz çıkış hattı Arden Ormanları olan ve Manş Kanalı yönünde ilerleyen Alman zırhlı birlikleri tarafından kuşatılmış oldu. Gerçek şuydu ki Belçika, müttefik ordularının mağlubiyeti ile, izleri savaştan sonra dahi silinmeyecek çok ağır ve feci şartlar altında kaderiyle baş başa bırakılmıştı. Belçika'nın işgali üzerine İngilizler kıtadaki 235.000 kişilik ordularını ve Fransızlar 115.000 kişiye varan kuvvetlerini Almanların aralıksız bombardımanları altında, büyük zorluklarla, Dunkerque limanından deniz yoluyla tahliye edebildiler; ancak bütün silah, cephane ve mühimmat kaybedilmişti. Bu, müttefiklerin meşhur kuzey ordusunun sonu demekti.
Fransa'da, Başkan Paul Reynaud, kendisini bekleyen çok zor olaylara karşı koyabilmek için 18 Mayısta Mareşal Philippe Petain'i hükümete davet etmişti. 15 haziranda ise orduda zırhlı birliklerin ısrarla kullanılmasını isteyen General de Gaulle'ü Savaş Bakanlığı Müşteşarlığına tayın etti. Hükümetin değişmesi Fransa'nın kaderini değiştirmedi. 14 Haziran 1940'ta Alman birlikleri Paris'e girdi. Aynı gün hükümet Bordeaux'a çekildi. Alman askerleri Paris'e girmeden 4 gün önce (10 haziran) İtalya, Birleşik Krallık ve Fransa'ya savaş ilan etti. Bu sırada Alman ordusu Loire yönünde ilerliyor, Maginot hattını geçerek İsviçre sınırına doğru yürüyordu. Fransa çöküyordu. Reynaud, 16 haziranda istifa etti. Yeni kabineyi Mareşal Petain kurdu ve 17 Haziran'da İspanya aracılığı ile Almanya'dan, Vatikan aracılığı ile de İtalya'dan teslim şartlarını bildirmesini istedi. Bu sırada Münih'te buluşmuş olan Hitler ve Mussolini, Fransa'ya teklif edilecek olan mütareke şartlarını belirliyorlardı. 22 Haziran 1940'da Fransa ateşkes anlaşmasını Almanya ile imzaladı. Aynı gün Alman orduları Lyon'a girdi. İtalya ile mütareke anlaşmasını 24 Haziran'da Roma'da imzalandı. Alman güçleri kuzey Fransa'yı ve Fransa'nın Atlas Okyanusu kıyılarını işgal etti, Fransa topraklarının üçte ikisi, Alman kontrolüne girdi. İtalyan zırhlı birlikleri de Alpler bölgesinden Fransa'ya girdi. Menton, İtalya'nın kontrolüne girdi. Ayrıca Fransız Somalisi'ndeki Cibuti limanı ve Cibuti-Adis Abela demiryolu üzerinde İtalya'ya tasarruf hakkı tanınıyordu. Fransa bu savaşta 100.000 asker kaybetmiş, sivil halktan 80.000 kurban vermiştir.
