5月10日清晨，德軍在荷蘭海岸直到馬奇諾防線發起全麵進攻。德國空軍對法、比、荷境內的72個機場及縱深目標實施航空突擊，傘兵在鹿特丹、海牙實施空降。在助攻方向的B集團軍群，10日淩晨，1名上士指揮80名德空降兵，乘滑翔機降落到列日的埃本，埃馬爾要塞工事頂部，用炸藥和火焰噴射器攻打炮塔和碉堡，僅30小時，就與地麵部隊一起攻下了這座號稱“歐洲最難攻克的工事”，比軍防禦即告崩潰。同時，荷軍在德軍打擊下迅速崩潰，荷蘭女王威廉明娜逃往英國，荷蘭於15日投降。
麵對德軍凶猛的進攻，法軍啟動了“D計劃”，向比利時境內的德軍反攻。但由於比利時的抵抗在5月10日、11日就已失敗，12日已在完全的崩潰之中，法軍的“D計劃”失去了依托。法軍試圖保住寬大連續的正麵，卻總擋不住德軍裝甲集群和摩托化步兵的銳利的撞擊。
14日，德軍占領色當、迪南並突破法第9、第2集團軍防禦，向英吉利海峽推進，20日占領阿布維爾，切斷聯軍第1集團軍群與索姆河以南法軍的聯係，隨後，正如“黃色計劃”新方案的計劃，北上向被圍聯軍側後卷擊。21日，新任英、法聯軍總司令魏剛命令部隊向阿拉斯方向德軍翼側反擊，以失敗告終。
德軍A集團軍群攻勢快得不可思議，以至於從最高統帥希特勒，到集團軍群司令倫德斯泰特，再到裝甲兵團司令克萊斯特都幾度下令，要求德軍停止攻勢，以確保側翼免遭聯軍的反攻。24日，希特勒下令已進至艾爾運河的德裝甲部隊暫停進攻，使聯軍獲得在敦刻爾克組織防禦的時間。英國內閣下令實施“發電機”計劃，發起敦刻爾克撤退。經過英勇的努力，最終成功地將33。8萬英法聯軍撤回英國。28日，比利時投降。
5月20日，法國人勉強建立了一條“魏剛防線”，從海邊直至馬奇諾防線，由第3、第4兩個集團軍群來扼守。這時法軍兵力隻剩下43個步兵師、3個裝甲師、3個騎兵師，以及13個要塞師，以及部分英國師，兵力不足，但法國統帥部仍固執地企圖維持一條連續的正麵，顯然是力所不及的。這樣不僅難以集中兵力來實施有力的反攻，並且為德軍的繼續突破提供了條件。
6月氣日，德B集團軍群突破法軍沿索姆河和埃納河倉促構築的“魏剛防線”，直逼巴黎。10日，法國政府被迫遷都。同日，意大利趁火打劫，對法、英宣戰。14日，德軍占領巴黎。16日貝當接任法國總理。17日，德軍進攻的狂潮從側後推至瑞士邊界，法第2集團、第3集團軍群被圍。
德軍進攻速度十分迅猛，充分體現了閃擊戰的優勢。第19裝甲軍在古德裏安的率領下，在短短的17天內，即轉戰400英裏，直抵大西洋海岸；第7裝甲師在隆美爾指揮下占領瑟堡港時，其速度比希特勒的要求快了至少20倍，一天內推進220英裏，高速攻占了瑟堡。在對法戰爭結束時，他的師抓了9。7萬名俘虜，而自己僅損失了42輛坦克，被法軍驚呼為“魔鬼之師！”即使是德軍的摩托化步兵，推進速度也很快，曼斯坦因的38軍既沒有機械化裝備，也沒有裝甲戰車，但其推進速度之快，令裝甲部隊也感到驚訝。
1940年6月22日，法國軍隊投降，同意德國占領法國北部和大西洋沿岸地區，並宣布退出戰爭和解除法國艦隊武裝。25日，法國全麵停火。
此戰，德軍亡2.7萬餘人，失蹤1.8萬餘人，傷11.1萬餘人；法軍亡8.4萬人，傷12萬人，被俘190萬人；英軍損
西歐諸國的戰敗不是偶然的，不隻是軍事思想的落後，是一係列錯誤所致。可概括為：綏靖政策的惡果，搬石頭砸了自己的腳。法國希望禍水東引，德國打敗波蘭後，向東進攻蘇聯’即使進攻法國也是四五年之後。英國則寄希望於海上封鎖和空中轟炸，就可困住德國。荷蘭、比利時、盧森堡三國自以為隻要嚴守中立，就可避免卷入戰爭。缺少足夠的戰備，盟軍的作戰計劃直到1940年3月12日才最後確定下來。