奧馬哈海灘同猶他海灘相比，簡直是天壤之別，是五個登陸海灘中損失最慘重的，有“血色奧馬哈”之稱。正因為如此，１９９４年紀念諾曼底登陸５０周年的會址就設在奧馬哈海灘上。
奧馬哈位於猶他海灘的東麵，是科湯坦半島南端維爾河口到貝辛港之間長６．４公裏的海灘，海岸兩旁是３０多米高的懸崖陡坡，有四個被海水衝刷出的深穀，成為通向內陸的天然進口，海灘上高低潮之間的落差約為２７０米。海灘是硬質沙地，上麵築有高聳的鵝卵石堤岸，後麵是沙丘，草地，樹林，唯一通向內陸的道路沿途有三個小村子，村舍都是用厚石砌成。四周是一片田野，田間土埂上長滿了小樹，這就是諾曼底地區特有的樹籬地形，易守難攻。
德軍充分利用有利的自然地形構築防禦工事，在低潮線到高潮線之間設置了三道障礙物，還混雜有大量水雷，在卵石堤岸上築有混凝土堡壘，在堡壘前有蛇腹形鐵絲網和地雷，四個出口都用地雷和鋼筋水泥障礙物封死。海岸上有１６個堅固支撐點，配有機槍和反坦克炮，懸崖上還構築暗堡，內有威力極強的８８毫米火炮，炮火殺傷範圍可以覆蓋整個海灘，在霍克角懸崖上還有６門１５５毫米海岸炮，對海上軍艦的活動構成極大威脅。
盟軍之所以選擇這裏登陸，是因為從維爾河口到阿羅門奇之間正處在美軍猶他海灘和英軍海灘當中，位置非常重要，而這段３２公裏長的海岸隻有這一段還勉強可以登陸，其餘地段都是懸崖絕壁根本無法登陸。此外盟軍認為這裏的守軍是第７１６海防師的一個團，既無裝甲部隊，又無機動車輛，士兵又多是後備役，戰鬥力很差。實際上，３月中旬隆美爾為加強諾曼底地區的防禦力量，從聖洛調來精銳的野戰部隊第３５２步兵師，該師的一個主力團就部署在奧馬哈，而盟軍情報機關直到登陸部隊出發後，才查明第３５２師的去向，但為時已晚。
在奧馬哈登陸的是美軍第５軍第１師和第２９師的各一個團。
由霍爾海軍少將指揮的Ｏ編隊負責運送。６月６日３時到達換乘區，當時海麵上風力５級，浪高１２米，有１０艘登陸艇因風浪太大而翻沉，艇上所載３００名士兵就在海麵上掙紮。沒有翻沉的登陸艇上的士兵絕大多數人都暈了船，再加上海水打進艇內，士兵們又冷又濕，當到達海灘時，士兵們已經精疲力盡。
美國第１機械化步兵師組建於第一次世界大戰期間的１９１７年，最初稱美國第１遠征師。美陸軍第１機步師隸屬於第７集團軍，除其第１旅駐美本土堪薩斯州賴利堡外，餘皆駐德國維爾茨堡，是美軍目前在歐洲戰區前沿部署的惟一機步師。該師是以坦克、機械化步兵分隊為主體的包括有空中突擊力量的諸兵種合成部隊。該師具有快速的機動力、強大的火力與突擊力以及裝甲防護力，作為美軍支援北約軍事行動的待機部隊，可隨時用於支援美軍歐洲總部和中央總部在歐洲、非洲和中東部分地區的特遣作戰。
第１機械化步兵師是美國陸軍的絕對王牌，該師成立以來參加了美國曆次主要的戰爭，並且都是戰鬥中的攻堅力量。
更糟糕的是盟軍在登陸前的火力攻擊中，最初為達成戰術上的突然性，在預先航空火力攻擊時沒有對這一地區進行轟炸。６月６日５時５０分，由２艘戰列艦、４艘巡洋艦、１２艘驅逐艦組成的艦炮火力支援艦隊實施４０分鍾的艦炮火力攻擊，可由於害怕霍克角德軍岸炮射擊，軍艦隻是在遠距離上進行射擊，準確率很低。６時由４８０架Ｂ－２６轟炸機對德軍防禦陣地進行直接航空火力攻擊，投彈達１２８５噸，但當時雲層又低又厚，飛行員怕誤傷己方部隊，故意延遲３０秒投彈，結果１２８５噸炸彈都落在５公裏外。所以德軍的防禦工事和火力點大多完好無損，當盟軍的火力攻擊剛一結束，德軍的炮火就開始射擊了。
計劃伴隨登陸兵登陸提供及時火力支援的水陸坦克，在西段的３２輛中有２７輛在下水後的幾分鍾裏就因風浪太大而沉沒，餘下的５輛有兩輛是駕駛員技術高超戰勝風浪駛上海灘的，另３輛要歸功於一位坦克登陸艇長的主動精神，他見第一輛坦克剛下水就在風浪中沉沒，立即命令關上艇首門，將餘下的３輛直接送上海灘。在東段指揮員見風浪太大，水陸坦克無法下水，也命令將坦克直接送上海灘，但這樣一來到達海灘的時間提前了，為了等待配合作戰的裝甲車輛，坦克登陸艇不得不在海岸附近徘徊等待，德軍抓住機會猛烈炮擊，擊沉了兩艘坦克登陸艇，直到６時４５分，水陸坦克和裝甲車輛才駛上海灘，可剛上海灘，就被德軍炮火摧毀了好幾輛。接著第一波１５００名士兵開始突擊登陸，因為海中有一股向東的潮汐，以及岸上彌漫的硝煙，使得士兵難辨方向，隊形也變得混亂。登陸時士兵們要先趟水涉過１米多深、５０!９０米寬的淺水區，再要通過１８０!２７０米寬毫無遮掩的海灘，才能接近到堤岸，而且這一切都在德軍密集而猛烈的炮火下。所以在最初的半小時裏，這１５００名士兵根本無法投入作戰，隻是在淺水中、海灘上為生存而苦苦掙紮。在第一批登陸的８個連中隻有兩個連登上預定海灘，但也被德軍的火力壓得抬不起頭。由工兵和海軍潛水員組成的水下爆破組，傷亡慘重，裝備丟失、損壞嚴重，但仍克服困難冒著德軍炮火開始清除障礙物，在東段開辟出兩條通道，在西段開辟出四條通道，可惜在漲潮前來不及將通道標示出來，後續登陸艇一直找不到通道，擁塞在海灘上聽任德軍炮擊。
第二波於７時到達海灘，正逢漲潮，德軍炮火非常準確猛烈，完全將登陸部隊壓製在狹窄的海灘。兩個小時裏美軍在西段沒有一個人衝上海灘，在東段也僅僅占領了９米寬的一段海灘。海麵上擠滿了登陸艇，秩序異常混亂，海灘勤務主任隻好下令隻許人員登陸，車輛物資一律暫時不登陸。此時美軍第１集團軍司令布萊德利根據幾份零星的通信和軍艦嘹望哨的報告，知道登陸遇到極大困難，勝利幾乎不可能了，他打算放棄在奧馬哈的登陸，讓美軍第５軍後續部隊在猶他海灘或英軍的海灘登陸。
隨著艦艇發動機低沉的轟鳴聲，數艘登陸艇出現在空曠的淺灘，士兵們爭先恐後地跳出船艙，向岸上衝鋒，就在此時，猛烈的炮火被汗流浹背的德國炮兵傾瀉到海灘上，一時間彈片橫飛，硝煙四起，海灘上到處都被炮彈挖出深深的彈坑，美軍第二突擊隊的士兵們被壓在猛烈的火力下麵無處藏身，一片片地被擊到，尚還活著的人隻能冒著彈雨拚命地往前衝，在他們前麵有德國人堅固的工事和ＭＧ４２機槍冰冷的槍口，但是，也有微弱的生之希望……這個時候，醫務兵成了戰場上的天使。以下內容取自當年灘頭參戰者的訪談錄音。這場戰役的實際情況比《拯救大兵瑞恩》所呈現的更為慘烈，電影中不過幾十分鍾就攻克了毫無防禦縱深的德軍陣地，事實上德軍陣地有層層縱深的碉堡群，以交互支援火力防禦，當天由清晨６時３０分開始，打了整個上午都還未攻下灘頭。在這裏還是聽聽親曆登陸戰役的老兵們的口述更能強烈地感受到當時的慘烈。
奧馬哈灘頭是諾曼第登陸中最寬闊也是鏖戰最激烈的登陸區，全長約１０公裏。整片灘頭有約３０米高的連綿懸崖俯瞰著上百米寬的開闊沙礫海灘，隻有５處穀塹斜坡有路徑可通崖頂。灘頭西部靠近崖底的漲潮線上築有約３米高的防波堤。德軍在水底與岸上埋設了許多反登陸障礙與水雷、地雷。崖上的火力陣地與碉堡間挖了許多壕溝以供德軍掩蔽。守衛灘頭的德軍是３５２步兵師。登陸的美軍將整個灘頭由西向東劃分為Ｃｈａｒｌｉｅ，Ｄｏｇ（Ｇｒｅｅｎ，Ｗｈｉｔｅ，Ｒｅｄ），Ｅａｓｙ（Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ），Ｆｏｘ（Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ）。整個登陸主 要由美軍第１師負責，再加上２９師的１１６團。第一波登陸在早上６時３０分由２９師１１６團登陸在Ｄｏｇ與ＥａｓｙＧｒｅｅｎ，第１師１６團登陸在ＥａｓｙＲｅｄ與ＦｏｘＧｒｅｅｎ。因為天氣惡劣浪濤洶湧，原來支援１１６團的２９輛兩棲坦克隻有兩輛上岸，其他全沉了。強勁的潮流將登陸艇隊衝離原定地點，１１６團隻有Ａ連登陸在預定位置，其餘連隊都朝左偏去；而１６團則是隊伍大亂，各單位混雜在一起登陸。