10 maja 1940 Niemcy zaatakowali Holandię, Belgię i Luksemburg (Fall Gelb). Opanowanie przez spadochroniarzy mostów i lotnisk holenderskich pozwoliło armii niemieckiej na zajęcie tego kraju w ciągu sześciu dni. W dniach 12–15 maja Niemcy przerwali front francuski w rejonie Sedanu i ruszyli na zachód. 20 maja dotarli do kanału La Manche pod Abbeville, odcinając lewe skrzydło wojsk alianckich. 28 maja armia belgijska skapitulowała. Od 26 maja do 4 czerwca w rejonie Dunkierki odbywała się ewakuacja wojsk brytyjskich (operacja „Dynamo”). Plaże pozostawiono wypełnione sprzętem, ale ludzi zdołano wywieźć na Wyspy Brytyjskie. 10 czerwca Włochy wypowiedziały wojnę Francji, co jednak nie mogło już mieć większego wpływu na losy wojny. W cztery dni później Niemcy wkroczyli do Paryża.
16 czerwca nowym premierem Francji został marszałek Philippe Pétain, który następnego dnia poprosił Berlin o zawieszenie broni. Dzień później BBC nadało odezwę gen. Charles’a de Gaulle’a wzywającą do dalszej walki. Zapoczątkowało to działalność Komitetu Wolnej Francji. 22 czerwca pod Compiègne, w tej samej salonce kolejowej, w której podpisano rozejm kończący I wojnę światową, Francuzi sygnowali zawieszenie broni. Północna Francja wraz z Paryżem dostała się pod okupację niemiecką, Alzację i Lotaryngię przyłączono do III Rzeszy, południowa zaś część kraju stała się kolaborującym z Niemcami Państwem Francuskim ze 100-tysięczną armią i rządem Petaina-Lavala, ulokowanym w słynnym kurorcie Vichy. Państwo to istniało do 1942 roku, kiedy całe jego terytorium zaanektowane zostało przez Niemców w związku z wydarzeniami w Afryce Północnej.
Klęska Francji została wykorzystana przez Związek Radziecki do zajęcia państw bałtyckich. Związek Radziecki wprowadził w czerwcu 1940 na ich teren znaczne wojska i wymusił rekonstrukcje rządów, obsadziwszy je swoimi ludźmi. W ciągu miesiąca Litwa, Łotwa i Estonia ogłoszone zostały republikami radzieckimi i między 3 a 6 sierpnia przystąpiły do Związku Radzieckiego. Stalin wystosował również ultimatum do rządu rumuńskiego, żądając oddania Besarabii oraz Północnej Bukowiny. Rumunia się ugięła, a wkrótce potem oddała Węgrom, pod naciskiem niemieckim (tzw. drugi arbitraż wiedeński), również część Siedmiogrodu. Latem 1940 roku Moskwa wysunęła wobec Finlandii upokarzające żądania ekonomiczne – Finowie wypełnili je, bojąc się utraty niepodległości, równocześnie jednak zacieśnili stosunki z Niemcami, co zapewniło im swoisty parasol ochronny. Podobną politykę obrał Bukareszt; Niemcy, powoli szykując się do wojny ze Związkiem Radzieckim, blokowały ekspansję Związku Radzieckiego w kierunku europejskim. 10 listopada 1940 w Berlinie, podczas wizyty Wiaczesława Mołotowa, Hitler po raz ostatni próbował skłonić Związek Radziecki do wojny z Wielką Brytanią. Zaproponował Moskwie przystąpienie do Paktu Trzech i dokonanie wspólnego rozbioru Imperium Brytyjskiego (wskazując Iran i Indie jako teren potencjalnej ekspansji sowieckiej). Wobec odpowiedzi Mołotowa podtrzymującej zainteresowanie Związku Radzieckiego aneksją Finlandii, bazami wojskowymi w Bułgarii, a także kontrolą nad cieśninami tureckimi i Irakiem, Hitler wydał dyrektywę do opracowania planu agresji III Rzeszy na Związek Radziecki, ostatecznie określoną jako plan „Barbarossa”. czerwca 1944 alianci dokonali wielkiej operacji desantowej we francuskiej Normandii, w ramach operacji „Overlord”. Umocnienia Wału Atlantyckiego nie wytrzymały naporu wojsk inwazyjnych pod dowództwem generała Eisenhowera, wspieranych przez siły morskie, powietrzne oraz powietrznodesantowe. 29 czerwca Amerykanie wyzwolili Cherbourg, a w połowie lipca wojska brytyjskie opanowały po krwawych bojach Caen. W sierpniu doszło do załamania się obrony Niemców w Normandii i okrążenia ich sił w kotle pod Falaise, z czym zbiegło się lądowanie aliantów na południu Francji. 19 sierpnia w Paryżu wybuchło powstanie, któremu przyszły z odsieczą czołgi gen. Leclerca. 25 sierpnia, po czteroletniej okupacji, miasto zostało wyzwolone. Trzy dni później padł garnizon Marsylii. Pierwszy tydzień września przyniósł również wyzwolenie Calais, Rouen, Lyonu oraz znacznej części Belgii z Antwerpią i
17 września rozpoczęła się aliancka operacja „Market Garden”. Miała ona na celu uchwycenie mostów na wielkich przeszkodach wodnych w Holandii i otwarcie drogi do przemysłowego serca Niemiec, Zagłębia Ruhry, co zdaniem jej pomysłodawcy Bernarda Montgomery’ego dawało szansę zakończenia wojny przed końcem 1944 roku. Operacja zakończyła się jednak niepowodzeniem, o czym zadecydowała klęska brytyjskich spadochroniarzy pod Arnhem. Porażka ta oraz nadmiernie rozciągnięte linie zaopatrzeniowe aliantów spowodowały zastój na froncie aż do zimy. Dało to Niemcom czas na odbudowanie sił; w grudniu 1944 rozpoczęli oni kontrofensywę w Ardenach, która po początkowych sukcesach zakończyła się klęską, m.in. dzięki amerykańskiej obronie Bastogne i przerwaniu pierścienia okalającego miasto przez wojska gen. Pattona. Zachodni alianci wkroczyli na terytorium Niemiec i w marcu 1945 sforsowali Ren, dokonując wielkiego okrążenia wojsk niemieckich w Zagłębiu Ruhry. Następnie ich czołowe oddziały dotarły do Łaby, gdzie 25 kwietnia 1945 nastąpiło spotkanie z idącymi od wschodu Sowietami.