德均順利的截斷了法軍退往英國的退路，徹底切斷了法國和英國之間的聯係，形成了關門打狗之勢。德均在稍作休整之後，開始了法蘭西戰役的第二階段。而此時，法國本土隻有65個師，要抗擊包括10個裝甲師在內的140多個德國師，顯然已經無力回天。新官上任的法軍總司令魏剛，並沒有顯示出任何比他的前任更高明的地方。他還是死守著維持一條連續正麵防禦的錯誤觀念，製定了一條脫離實際的防禦計劃。
在法蘭西戰役第一階段，德軍在比利時和法國北部實施的毀滅性突擊，使比利時全軍複沒，法軍30個師，英軍9個師也不複存在。法軍新任司令馬克希姆?魏剛拚湊了49個師加上英國的2個師，編成了3個軍團（第6、第7、第10軍團）在索姆河和埃納河一線構成了東西大約300英裏的魏剛防線，以17個師守馬奇諾防線。兩條防線連在一起，企圖阻止德軍南下。
德軍在占領荷蘭、比利時、盧森堡和法國北部後，德軍統帥部製定了代號為紅色方案的法蘭西戰役第二階段作戰計劃。這一方案要求德軍揮師南下，徹底擊敗法國。德軍兵力達137個師之多，其A、B兩個集團軍迅速改組完畢。博克的B集團軍（轄6個裝甲師）為右翼，向索姆河正麵實施突破；倫德施泰特A集團軍（轄4個裝甲師）為左翼，向埃納河作正麵突擊。
6月3日，德國空軍向法國機場和後方實施了猛烈轟擊。6月5日拂曉，博克的B集團軍率先在右翼發起全線進攻，當天，隆美爾的第7裝甲師搶先渡過索姆河。6月7日，隆美爾師將防守阿布維爾－－亞眠一線的法國第10軍團攔腰斬斷，其他德軍各師得以從這個缺口向前擁入。6月8日，隆美爾師進抵塞納河畔。6月10日，隆美爾又轉身北向，一口氣衝了50英裏遠，以海岸線為目標。當晚就到達目的地，切斷了正向海岸撤退的法軍第9軍和英軍第51師的退路。這些部隊於6月12日被迫向隆美爾投降。
在B集團軍發起進攻後，左翼的倫德施泰特德A集團軍也在6月9日在埃納河發起渡河攻勢。當晚，古德裏安裝甲兵團的第1裝甲師強渡埃納河。6月10日，古德裏安兵團擊敗法軍裝甲部隊，突破了法第6軍團的右翼。此後，古德裏安揮軍南下，一路長趨直入似入無人之境。成群結隊的法軍俘虜喪魂落魄地把槍支扔給德軍，放在坦克下麵壓毀。魏剛後來心情沉重地寫道，使他“最感觸目驚心的，就是德軍的坦克和飛機，已使法軍士兵產生了恐懼的心理現象。這要算是德軍的一個最大的成功”。
6月17日，古德裏安裝甲兵團進抵瑞士邊境城鎮潘塔裏爾，切斷了馬奇諾防線內法軍逃往瑞士的退路。自強渡埃納河以來，古德裏安裝甲兵團在10天中長驅400多公裏，俘虜法軍25萬之多，創造了戰爭史上的奇觀。
6月10日，法國留守政府撤出巴黎，遷往圖爾。13日，巴黎被宣布為不設防城市。14日，法國留守政府再遷往波爾多時，德軍不費一槍一彈占領了巴黎。德軍機械化部隊兵不血刃地占領巴黎，耀武揚威地通過標誌著法蘭西榮譽的凱旋門，被視為法國象征的凱旋門上升起了納粹德國的“萬”字旗。
就在德軍占領巴黎的當天，德軍A集團軍的左翼已進至到馬奇諾防線的側背，因為這條無用的防線，畢竟還存在著數十萬沒有投降或被消滅的法國軍隊。阿道夫要求倫德施泰特與C集團軍合作，徹底消滅那裏的法國部隊。根據阿道夫下達的15號作戰指令，一直在馬奇諾防線當麵執行吸引法軍注意力任務的C集團軍，立即選擇馬奇諾防線守軍的薄弱處，即阿爾薩斯和洛林兩築壘地域的接合部發起進攻。A、C兩集團軍前後夾擊，馬奇諾防線很快被突破。
17日，C集團軍進至馬恩－萊茵運河上，A集團軍占領了凡爾登，法軍50萬被包圍在阿爾薩斯和洛林南部，除少數逃往瑞士外其餘全部被殲。18日，法國留守政府宣布停止抵抗。22日，法德簽訂康邊停戰協定。至此，希特勒滅亡法國的“揮鐮行動”勝利結束了。法蘭西戰役從5月10日至6月17日，號稱歐洲軍事強國的法國，就這樣在5周時間內被打敗了，隻比波蘭多堅持了不到十天。
曼施泰因的構想經過古德裏安和隆美爾等人的行動後，最終變成了一個堪稱世界軍事史上的傑作。6月22日，阿道夫在貢比涅森林的火車車廂裏，接受了貝當政府的投降。7月1日，貝當政府從波爾多遷至維希城，史稱“維希法國”，實際上就是阿道夫的傀儡。
整個戰役期間，盟軍共傷亡35萬人，190萬人被俘。德軍共傷亡15.5萬人，其中陣亡4.5萬人，受傷11萬人。同年8月，157.5萬名聯軍戰俘被送往德國，其中大約94萬人被留下直至被解放為止。而在德國被囚禁期間，共有2.46萬名法軍戰俘死亡、7.1萬人逃跑、22萬人根據法國維希政府和德國各個協定而被釋放，還有數十萬人由於殘疾或疾病而獲得假釋。大部份戰俘在被囚禁期間被當作奴隸勞工。