Несмотря на окончание финской войны, союзники решили занять Норвегию. Захват Норвегии имел особое стратегическое значение, так как тот, кто оккупировал бы эту страну, получал возможность контролировать важнейшие морские коммуникации. Еще в самом начале войны Уинстон Черчилль предложил своему правительству высадить в нейтральной Норвегии десант, чтобы отрезать Германию от шведской руды.
8 декабре 1939 года Гитлер поручил начальнику штаба ОКБ Альфреду Йодлю разработать план захвата Норвегии. Так родилась операция «Везерубунг» (Учения на Везере), по которой вермахт одновременно оккупировал Данию и высаживал морские десанты на норвежском побережье.
9 апреля 1940 года вермахт оккупировал Данию и напал на Норвегию. Поначалу операция развивалась успешно, но при высадке альпийских стрелков в норвежском Нарвике англичане потопили 10 эсминцев, нанеся значительный урон немецкому флоту. Вслед за этим союзники высадили к северу от Нарвика большой десант. Узнав об этом, Гитлер впал в панику и приказал войскам отступать на юг, оставив Нарвик противнику. Немецкие генералы хорошо понимали всю глупость решения фюрера и отказались его выполнять. В конце концов им удалось переубедить Гитлера, и Норвежская кампания была выиграна. Теперь настала очередь Франции.
В 1929 году по предложению французского военного министра генерала А. Мажино было начато строительство линии укрепленных районов, которые должны были полностью перекрыть франко-германскую границу, исключив всякую возможность нападения непосредственно с территории рейха. К 1940 году «линия Мажино» вытянулась от Лонгюйона до Бельфора.
Первоначально немецкий план наступления на западном фронте был почти точной копией печально знаменитого плана фон Шлифена, который, в конечном итоге, привел к поражению Германии в первой мировой войне. Целесообразность этого плана у многих вызывала сомнения. Главным же его противником стал генерал фон Манштейн, который выдвинул хитроумный план, получивший впоследствии наименование «удар серпа». Он предложил провести большое наступление в Голландии и Бельгии, отвлекая на себя силы союзников. Затем танковые клинья, прорвавшись через известняковые холмы и торфяные болота Арденн, перерезали коммуникации, связывавшие находившиеся в Бельгии войска союзников с Францией. Англичане и французы попадали в ловушку, не имея ни малейшего шанса на спасение.
10 мая 1940 года Германия нанесла удар по Бельгии и Голландии. Британские корпуса вошли в Бельгию, но внезапно оказались отрезанными от южных коммуникаций танками генерала Гудериана. Преодолев Арденны, войска Гудериана через двое с половиной суток оказались под Седаном. Затем он повернул на запад, к исходу следующего дня прорвал последнюю оборонительную позицию противника и открыл себе путь к Ла-Маншу. Под ударами его танкового клина французская армия разваливалась на глазах.
В результате французская оборона была рассечена, и уже 13 мая 1940 года немецкие части прорвались в сердце Франции. 20 мая немцы достигли Ла-Манша и повернули в сторону Кале, чтобы отрезать английские экспедиционные силы от моря и окружить их. 26 мая Черчилль принял решение не эвакуировать британский гарнизон Кале. Защитники этого порта три дня сдерживали продвижение противника, что позволило удержать побережье у Дюнкерка севернее Кале и спасти армию от позорного плена. 4 июня Дюнкерк покинуло последнее английское судно, но не все британские войска эвакуировались морем, бросив всю технику и тяжелое вооружение.
14 июня 1940 года вермахт вступил в Париж. Понимая бесполезность дальнейшего сопротивления, спустя три дня французское правительство, которое возглавил маршал Петен, запросило у Германии перемирия. К тому времени большая часть французской армии уже была эвакуирована в Северную Африку. 24 июня 1940 года было подписано перемирие. Север Франции отходил под управление Германии, а на юге создавалось марионеточное правительство, столицей которого стал курортный городок Виши.
Пока во Франции шла война, Сталин решил воспользоваться случаем, чтобы расширить территорию Советского Союза. 16 июня 1940 года части Красной Армии оккупировали Литву, Латвию и Эстонию. Законные правительства стран Прибалтики были свергнуты, и их места заняли марионеточные органы власти, полностью подчиненные Сталину. Вскоре все 3 прибалтийских государства были насильно включены в состав СССР. 27 июня 1940 года советские войска оккупировали Бессарабию, отторгнув ее у Румынии.
12 августа 1940 года германская авиация начала операцию «Адлер» («Орел»). В течение нескольких месяцев люфтваффе наносили массированные бомбовые удары по Великобритании, но так и не смогли заставить ее выйти из войны.