奥马哈海滩同犹他海滩相比，简直是天壤之别，是五个登陆滩头中损失最惨重的，有“血腥的奥马哈”之称。正因为如此，1994年纪念诺曼底登陆五十周年的会址就设在奥马哈海滩上。好莱坞著名导演斯皮尔伯格拍摄的经典战争影片《拯救大兵雷恩》的片头那二十多分钟令人震撼的战争场面，反映的正是奥马哈滩头上所发生的惨烈战斗。
奥马哈位于犹他海滩的东面，科汤坦半岛南端维尔河口到贝辛港之间长6.4千米的海滩，海岸是三十多米高的悬崖陡坡，有四个被海水冲刷出的深谷，成为通向内陆的天然出口，海滩上高低潮之间的落差约为270米，海滩是硬质沙地，上面筑有高耸的鹅卵石堤岸，后面是沙丘，草地，树林，唯一通向内陆的道路沿途有三个小村子，村舍都是用厚石砌成，四周是一片田野，田间土埂上长满了小树，这就是诺曼底地区特有的树篱地形，易守难攻。
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，内有威力极强的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32千米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，李默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5千米外。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辆中有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一米多深，50至90米宽的浅水区，再要通过180至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集团军司令布莱德利根据几份零星的通信和军舰了望哨的报告，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，意识到海滩上形式已极为严峻，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。