德军充分利用有利的自然地形构筑防御工事，在低潮线到高潮线之间设置了三道障碍物，还混杂有大量水雷，在卵石堤岸上筑有混凝土堡垒，在堡垒前有蛇腹形铁丝网和地雷，四个出口都用地雷和钢筋水泥障碍物封死。海岸上有16个坚固支撑点，配有机枪和反坦克炮，悬崖上还构筑暗堡，内有威力88mm火炮，炮火杀伤范围可以覆盖整个海滩，在霍克角悬崖上还有6门155mm海岸炮，对海上军舰的活动构成极大威胁。
盟军之所以选择这里登陆，是因为从维尔河口到阿罗门奇之间正处在美军
犹他海滩和英军海滩当中，位置非常重要，而这段32公里长的海岸只有这一段还勉强可以登陆，其余地段都是悬崖绝壁根本无法登陆。此外盟军认为这里的守军是第716
海防师的一个团，既无装甲部队，又无机动车辆，士兵又多是后备役，战斗力很差。实际上，3月中旬隆美尔为加强
诺曼底地区的防御力量，从圣洛调来精锐的野战部队第352步兵师，该师的一个主力团就部署在奥马哈，而盟军情报机关直到登陆部队出发后，才查明第352师的去向，为时已晚。
在
奥马哈登陆的是美军第5军第1师和第29师的各一个团。由霍尔海军少将指挥的O编队负责运送。6月6日三时到达换乘区，当时海面上风力五级，浪高12米，有10艘登陆艇因风浪太大而翻沉，艇上所载300名士兵就在海面上挣扎。没有翻沉的登陆艇上的士兵绝大多数人都晕了船，再加上海水打进艇内，士兵们又冷又湿，当到达海滩时，士兵们已经精疲力尽。
更糟糕的是盟军在登陆前的火力准备中，最初为达成战术上的突然性，在预先
航空火力准备时没有对这一地区进行轰炸。6月6日五时五十分，由2艘战列舰、4艘巡洋舰、12艘驱逐舰组成的舰炮
火力支援舰队实施四十分钟的舰炮火力准备，可由于害怕霍克角德军岸炮射击，军舰只是在远距离上进行射击，准确率很低。六时由480架B—26轰炸机对德军防御阵地进行直接
航空火力准备，投弹达1285吨，但当时云层又低又厚，飞行员怕误伤己方部队，故意延迟30秒投弹，结果1285吨炸弹都落在5公里外。所以德军的防御工事和火力点大都完好无损，当盟军的火力准备刚一结束，德军的炮火就开始射击了。
计划伴随登陆兵上陆提供及时
火力支援的水陆坦克，在西段的32辆中有27辆在下水后的几分钟里就因风浪太大而沉没，余下的5辆有2辆是驾驶员技术高超战胜风浪驶上海滩的，另3辆要归功于一位坦克登陆艇长的主动精神，他见第一辆坦克刚下水就在风浪中沉没，立即命令关上艇首门，将余下的3辆直接送上海滩。在东段指挥员见风浪太大，水陆坦克无法下水，就命令将坦克直接送上海滩，但这样一来到达海滩的时间提前了，为了等待配合作战的装甲车辆，坦克登陆艇不得不在海岸附近徘徊等待，德军抓住机会猛烈炮击，击沉了2艘坦克登陆艇，直到六时四十五分，水陆坦克和装甲车辆才驶上海滩，可刚上海滩，就被德军炮火摧毁了好几辆。接着第一波1500名士兵开始突击上陆，因为海中有一股向东的潮汐，以及岸上迷漫的硝烟，使得士兵难辨方向，队形也变得混乱。上陆时士兵们要先趟水涉过1米多深，50—90米宽的浅水区，再要通过180—270米宽毫无遮掩的海滩，才能接近到堤岸，而且这一切都在德军密集而猛烈的炮火下。所以在最初的半小时里，这1500名士兵根本无法投入作战，只是在浅水中，海滩上为生存而苦苦挣扎。在第一批登陆的8个连中只有2个连登上预定海滩，但也被德军的火力压得抬不起头。由工兵和海军潜水员组成的水下爆破组，伤亡惨重，装备丢失损坏严重，但仍克服困难冒着德军炮火开始清除障碍物，在东段开辟出两条通路，在西段开辟出四条通路，可惜在涨潮前来不及将通路标示出来，后续登陆艇一直找不到通路，拥塞在海滩上听任德军炮击。
第二波于七时到达海滩，正逢涨潮，德军炮火非常准确猛烈，完全将登陆部队压制在狭窄的滩头。两小时里美军在西段没有一个人冲上海滩，在东段也仅仅占领9米宽的一段海滩。海面上挤满了登陆艇，秩序异常混乱，海滩勤务主任只好下令只许人员上陆，车辆物资一律暂时不上陆。此时美军第1集团军司令
奥马尔·纳尔逊·布莱德雷根据几份零星的通信和军舰瞭望哨的报告，知道登陆遇到极大困难，胜利几乎不可能了，他打算放弃在奥马哈的登陆，让美军第5军后续部队在
犹他海滩或英军的滩头上陆。
然而就在这时，局势发生了转机，担任舰炮
火力支援的
美国海军见陆上的官兵死伤累累，岸上火力控制组和海军联络组都没有消息，意识到海滩上形势已极为严峻，17艘驱逐舰充分发挥主动精神不顾搁浅、触雷和遭炮击的危险，驶到距海滩仅730米处，进行近距火力支援。海滩上有150名别动队员艰难地爬上了霍克角，发现所谓的155mm海岸炮竟然是电线杆伪装的，消除了海岸炮的威胁，美军的驱逐舰大发神威，向海滩上德军火力点逐一开火，强大的火力打得德军毫无招架之力，只得挂白旗乞降。然后驱逐舰又向每一个新发现的目标射击，并且只要见陆军用曳光弹射击，就把它当作是在指示目标，马上进行轰击。正是驱逐舰的积极援助，逐步压制住德军的火力，为海滩上的美军攻击创造了条件。在滩头上的美军指挥官也努力激励部下，如第29师副师长科塔准将在弹片横飞的海滩上大声说：“留在海滩只有两种人，一种是已经死的人，另一种是即将要死的人。来啊！跟我冲！”第1师16团团长泰勒上校也鼓励士兵：“呆在这儿只有死，要死也要冲出海滩！”在他们的带领下，海滩上的美军尽管伤亡惨重，但毕竟是久经战阵的王牌之师，尤其是第1师，自
第一次世界大战起就立下赫赫战功，在美军中有“
大红一师”的美誉，组织残余部队前仆后继，连续爆破炸开封死的出口，终于冲过堤岸。
布雷德利闻讯后，感慨地说：“幸亏第1师在那！”
中午时分，第二梯队三个团的生力军提前上陆，在舰炮和坦克支援下，一步一步扩大登陆场，接着在“喷火”式飞机的校射指引下，美军战列舰和巡洋舰上的重炮也加入对岸射击，更是炸得德军鬼哭狼嚎，抱头鼠窜。
天黑时，第1师和第29师终于杀开一条血路，占领正面6.4公里，纵深2.4公里的登陆场，到夜间登陆场正面进一步扩大到8公里，上陆人员共3.5万人。D日全天，美军第5军付出的代价也极为惨重，光阵亡就达2500人。当夜，第5军军部上岸，开设前进指挥所。军长罗杰少将向
布雷德利发出的第一封电报就是：“感谢上帝为我们缔造了
美国海军。”