Na prawym skrzydle miała operować 1. Armia, której VII Korpus gen. J. Lawtona Collinsa miał wylądować na plaży Utah, a następnie poszerzyć przyczółek atakiem dwóch dywizji drugorzutowych. Obok, na plaży Omaha w rejonie Grandcamp, do akcji miał wejść V Korpus gen. Leonarda Gerowa dwiema dywizjami w pierwszym rzucie i jedną w drugim. Na lewym skrzydle nacierała brytyjska 2. Armia, której kanadyjski I Korpus gen. J. Crockera dwiema dywizjami w pierwszym rzucie miał przeprowadzić desant na plaży Sword w rejonie Lion-sur-Mer oraz na plaży Juno w rejonie Courseulle-sur-Mer, w drugim rzucie miała tam lądować jedna dywizja. Natomiast brytyjski XXX Korpus gen. G. Bucknalla jedną dywizją miał zaatakować plażę Gold w rejonie Arromanches, a następnie wprowadzić do akcji pozostałe dwie dywizje.
Wsparcia atakującej piechocie miały udzielić jednostki amerykańskich rangersów i brytyjskich komandosów. Ich zadaniem było opanowanie niemieckich umocnień usytuowanych w trudno dostępnym terenie. Dowództwo operacji w celu wsparcia lądujących oddziałów przydzieliło do poszczególnych dywizji jednostki pancerne w sile batalionu lub brygady. Czołgi miały zostać przetransportowane na plaże specjalnymi barkami desantowymi LST i LCT. Planowano użycie również czołgów pływających – specjalnie uszczelnionych shermanów DD, które miały samodzielnie dotrzeć do plaż. Na krańcach planowanych przyczółków zamierzano zrzucić trzy dywizje spadochronowe. Wsparcia całej operacji miało udzielić lotnictwo amerykańskie i brytyjskie oraz artyleria okrętowa z osłony floty desantowej.
15 maja 1944 r. w trakcie próby generalnej inwazji przeprowadzonej w St. Paul’s School gen. Montgomery przedstawił swój plan inwazji na kontynent. Obecny na spotkaniu gen. Bradley wspominał: „z niebywałą umiejętnością «Monty» nakreślił plan działań 21. Grupy Armii, przechadzając się jak olbrzym po lilipucie Francji. (...) Gdy 1. Armia przetnie półwysep Cotentin, aby nie dopuścić posiłków nieprzyjaciela do Cherbourga – z zadaniem późniejszego zdobycia tego portu – brytyjska 2. Armia uchwyci w dniu D węzeł dróg pod Caen i rozszerzy swój przyczółek w kierunku równiny rozciągającej się za miastem. Wojska amerykańskie, opierając się na pozycjach brytyjskich, wykonają manewr oskrzydlający w kierunku Paryża”. Na zakończenie spotkania Montgomery powiedział: „Musimy przebić się na brzegu i zdobyć przyczółek, zanim wróg zdoła zebrać wystarczające rezerwy i odeprzeć nasz atak. Kolumny pancerne muszą wbić się w ląd głęboko i szybko; to pokrzyżuje plany wroga i zatrzyma go na tyle, żebyśmy nabrali wystarczająco dużo sił”.
12 czerwca 1942 r. na konferencji w Waszyngtonie prezydent Stanów Zjednoczonych Franklin Delano Roosevelt oraz premier Wielkiej Brytanii Winston Churchill postanowili utworzyć drugi front w Europie Zachodniej. Termin inwazji był przesuwany wobec braku dostatecznych środków na jej realizację. Próbna operacja desantowa pod Dieppe 19 sierpnia 1942 r. zakończyła się fiaskiem. W tym czasie sowiecki dyktator Józef Stalin nalegał na aliantów, by utworzyli drugi front na Zachodzie. Zrealizowano jednak koncepcję Churchilla, który chciał dokonać pomocniczej inwazji na „miękkie podbrzusze” Europy, czyli Półwysep Apeniński i Bałkany, a przy okazji zabezpieczyć brytyjskie wpływy w tym regionie. Efektem było zajęcie Sycylii i desant w południowych Włoszech (lipiec – wrzesień 1943 r.). Ponieważ jednak aliancka ofensywa na Rzym była skutecznie powstrzymywana przez Niemców, a Stalin stawał się coraz bardziej natarczywy, w listopadzie 1943 r. na konferencji Wielkiej Trójki w Teheranie zdecydowano, że w maju 1944 r. alianci głównymi siłami wkroczą na kontynent. Operacji inwazyjnej na północnym wybrzeżu Francji nadano kryptonim „Overlord”. Zaplanowano również operację pomocniczą w południowej Francji, opatrzoną kryptonimem „Anvil”, a następnie „Dragoon”. W celu zaplanowania i przeprowadzenia inwazji na kontynent powołano Naczelne Dowództwo Ekspedycyjnych Sił Zbrojnych Koalicji (Supreme Headquarters Alied Expeditionary Forces – SHAEF). Naczelnym dowódcą został amerykański generał Dwight D. Eisenhower.