Frente occidental (mayo – septiembre de 1940)

Los alemanes acabaron la «guerra de broma» el 10 de mayo de 1940, cuando invadieron Luxemburgo, Bélgica, los Países Bajos y Francia. Los Países Bajos fueron arrollados rápidamente y la ciudad neerlandesa de Róterdam fue destruida en un bombardeo aéreo. La Fuerza Expedicionaria Británica (BEF) y el Ejército Francés, avanzaron hacia el norte de Bélgica y planeaban hacer una guerra móvil en el norte, mientras mantenían un frente continuo y estático a lo largo de la Línea Maginot más al sur. Los planes Aliados fueron 
desbaratados inmediatamente por el más clásico e importante ejemplo en la historia de la Blitzkrieg.
En la primera fase de la invasión, Fall Gelb, el Panzergruppe von Kleist de la Wehrmacht, se precipitó a través de las Ardenas, una región con espesos bosques que los Aliados habían pensado que sería impenetrable para un ejército mecanizado moderno. Los alemanes rompieron la línea francesa en Sedán, sostenida por reservistas más que por tropas de primera línea, para luego girar hacia el oeste a través del norte de Francia hacia el Canal de la Mancha, dividiendo en dos a los Aliados.
La BEF y las fuerzas Francesas, rodeadas en el norte, fueron evacuadas desde Dunkerque en la Operación Dinamo. La operación fue una de las evacuaciones más grandes de la historia militar, cuando 338 000 soldados británicos, franceses y belgas fueron evacuados a través del Canal de la Mancha en barcos de guerra y civiles.

La batalla de Francia (mayo-junio de 1940).

El 10 de junio, Italia se unió a la guerra, atacando a Francia por el sur. Las fuerzas alemanas continuaron entonces la conquista de Francia con Fall Rot ('Caso Rojo'). Francia firmó un armisticio con Alemania el 22 de junio de 1940, que condujo a la ocupación directa alemana de París y de dos tercios de Francia, y al establecimiento de un gobierno títere alemán con sede en el sudeste de Francia conocido como la Francia de Vichy.
Alemania había empezado los preparativos en el verano de 1940 para invadir el Reino Unido en la Operación León Marino. Muchos de los suministros y de las armas pesadas del ejército británico se habían perdido en Dunkerque. Los alemanes no tenían ninguna esperanza de batir a la Marina Real Británica, pero pensaron que tendrían una oportunidad de éxito si podían alcanzar la superioridad aérea. Para hacerlo, tenían que suprimir primero a la Royal Air Force (RAF). Fue entonces, cuando se inició un combate aéreo a finales del verano de 1940 entre alemanes y británicos que llegó a conocerse como la batalla de Inglaterra. La Luftwaffe (Fuerza Aérea de Alemania) tomó como objetivo inicialmente a los aeródromos y estaciones de radar del RAF Fighter Command (Mando de Cazas de la RAF).

Pero tras no tener los resultados esperados e impulsado por el contra ataque inglés lanzado a Berlín, Hitler desvió los bombardeos directamente a las ciudades inglesas. Así se pudo ver en la operación Blitz, donde los nazis bombardearon por más de cinco meses las ciudades más importantes de Inglaterra, pero más potentemente en su capital Londres. Las urbes de Liverpool, Coventry, Bristol, Southampton, Birmingham, Swindon, Plymouth, Cardiff, Mánchester y Sheffield también fueron fuertemente bombardeadas. Pese a todos los fuertes ataques de Alemania, Inglaterra resistió firmemente y finalmente, la Luftwaffe fue rechazada por los Hurricanes y los Spitfires, mientras la Royal Navy mantenía el control del Canal de la Mancha. El Blitz provocó alrededor de 43 000 muertes, y destruyó más de un millón de viviendas, pero fracasó en alcanzar los objetivos estratégicos de sacar a Inglaterra de la guerra o dejarla incapaz de resistir una invasión. Así, los planes de invasión alemanes fueron pospuestos indefinidamente.

Después de la caída de Francia en 1940, el Reino Unido estaba sin recursos económicos. Franklin Delano Roosevelt persuadió al Congreso de los Estados Unidos, para que aprobase el acta de Préstamo y Arriendo el 11 de marzo de 1941, que proveyó al Reino Unido y a otros 37 países con 50 000 millones de dólares en equipo militar y otros suministros. El Reino Unido y la Commonwealth recibieron 34,4 mil millones de dólares. Canadá realizó un programa similar que envió 4,7 mil millones de dólares en suministros al Reino Unido.