Dès 6 h 25, la première vague atteint la plage. Ce sont des équipes du génie qui arrivent les premières, suivies immédiatement puis dépassées par les huit compagnies d'infanterie. Les chars amenés par LCT arrivent quelques minutes plus tard. Les 2 Sherman DD rescapés sont aussi sur la plage. L'ensemble compte 1 450 hommes, une soixantaine de chars et divers engins du génie. La plupart des unités arrivent toutefois plus à l'est que prévu (parfois plus d'un km), le courant marin ayant fait dériver les barges. À la suite des tirs de l'artillerie allemande, plusieurs barges sont coulées et près de 150 hommes parviennent à gagner la plage à la nage.

Conformément aux ordres, les Allemands ne dévoilent pas leurs positions restées intactes. Ils attendent que les troupes débarquent pour ouvrir le feu. Les huit premières compagnies américaines du 116e RCT (E, F, G, A) et du 16e RCT (L, I, E, F) sont décimées. Les fantassins s'abritent, comme ils peuvent, derrière les obstacles des plages ou la levée de galet. Comme le fait remarquer un officier américain, il n'y a même pas un trou d'obus pour se mettre à couvert. Les hommes du génie, qui doivent ouvrir des brèches à travers les obstacles avant que la marée ne monte, subissent également des pertes importantes.

Le photographe de guerre Robert Capa, qui a débarqué avec la compagnie E du 116e RCT à Easy Red, prend les premières photos du débarquement. La situation est catastrophique. Le seul point positif se situe à l'extrême ouest de la plage où la compagnie C du 2e bataillon de rangers a réussi à atteindre le pied de la falaise. Au même moment, à 5 km de là, trois autres compagnies de ce bataillon doivent s'emparer de la pointe du Hoc. La compagnie C est chargée de débarquer à Omaha pour réaliser la jonction avec eux. Elle parvient à passer juste à l'ouest du WN 73 pour l'attaquer à revers. D'autres rangers toujours en mer attendent, de la pointe du Hoc, le signal de rejoindre, sinon ils débarquent aussi à Omaha.

À partir de 7 h, arrivent les barges qui amènent la deuxième vague. De nouvelles compagnies d'infanterie et les rangers débarquent. Le brigadier général Cota, adjoint au commandant de la 29e division arrive à Dog White. Il encourage les hommes. Le 5e bataillon de rangers, avec quelques compagnies d'infanterie, parvient à atteindre le plateau entre les WN 70 et 68.

Vers 8 h 15, les rangers aidés des fantassins réussissent une première percée en direction de Vierville. À l'est, le colonel Taylor, commandant du 16e RCT, parvient à faire passer un groupe d'hommes entre les WN 64 et WN 62. On retient d'ailleurs une maxime lancée par Taylor sur la plage : « Il n'y a plus que deux genres de soldats sur cette plage ; ceux qui sont morts et ceux qui vont mourir ! Alors bougeons-nous de là ! »

À 9 h, à l'extrême est de la plage, le WN 60 se rend après avoir été débordé.

À 10 h, trois percées ont réussi, mais la situation reste désespérée. Deux destroyers s'approchent jusqu'à un kilomètre de la côte et effectuent un tir de précision sur les défenses. La voie d'accès du Ruquet (E1) peut être ouverte.

À 10 h 30, la marée est haute. Les 18 et 115 RCT commencent à débarquer. Avec l'aide de l'artillerie navale, les WN tombent les uns après les autres sauf les WN 66 et 68 qui tiennent jusqu'au soir. Entre-temps, les Allemands contre-attaquent, mais ils sont repoussés. L'artillerie allemande commence à faiblir, elle commence à manquer de munitions. Chez les Américains, l'appui naval se fait plus efficace et réduit certains WN. Les LCI peuvent aborder devant le Ruquet (E1). Les hommes du génie aménagent un accès menant à Saint-Laurent afin de permettre l'acheminement des véhicules et du matériel. En début d'après-midi, les GIs occupent le haut de Vierville. Le soir, la pénétration n'est pourtant que de 2 à 3 km. Il y a toujours à Colleville des Allemands qui tentent de s'exfiltrer ; la plupart seront capturés.

Les objectifs prévus à la fin du Jour J pour la zone d'Omaha ne sont pas atteints. Ils prévoient une tête de pont allant de l'embouchure de la Vire à l'ouest à la jonction avec la tête de pont anglo-canadienne à l'est sur une profondeur de 8 km à l'intérieur des terres, grossièrement sur une ligne du nord d'Isigny à Bayeux, suivant, sur sa partie est, la rivière Aure6. La jonction avec la pointe du Hoc n'est même pas réalisée. Seule une petite tête de pont jusqu'au village de Vierville et un peu au-delà des villages de Saint-Laurent et Colleville est tenue6, de deux kilomètres de la côte dans sa plus grande profondeur (et la côte entre Vierville et Saint-Laurent n'est pas encore sécurisée6). Mais le périmètre dégagé est suffisant pour pouvoir alimenter la tête de pont.

34 000 hommes et 2 800 véhicules ont débarqué mais seulement 100 t de fret au lieu des 2 400 prévues. Les pertes en matériel sont importantes. Les pertes humaines sont de presque 1 000 tués et 2 000 blessés et disparus (quinze fois plus qu'à Utah Beach). On estime[Qui ?]qu'un quart des pertes est dû à des noyades.

L'historien américain Joseph Balkoski a estimé récemment que les chiffres donnés jusqu'à présent sont très en dessous de la vérité. Pour lui les pertes s'élèvent à 4 700 hommes sur 35 000 personnes ayant débarqué soit 13 % (jusqu'à 40 % pour certaines compagnies, par exemple : Compagnie A/116th) dont 2 000 morts ou disparus.

• Organigramme des troupes US au 05 Juin 1944