В группу армий "А" входили четыре армии. Вдоль реки Эна располагались 2-я и 9-я армии, которые во время предыдущий действий выполняли задачу обеспечения фланга наступавших войск с юга. К ним примыкали 12-я и 16-я армии. В тылу 12-й армии севернее города Ретель была создана танковая группа в составе четырех танковых и двух моторизованных дивизий под командованием генерала Гудериана.

Уже 5 июня, на следующий день после того, как смолкли последние выстрелы в Дюнкерке, группа армий "Б" начала наступление по всему фронту. Первые удары по французским позициям между морем и рекой Уаза сначала увенчались полным успехом только в одном месте. Наступая с плацдарма в районе Абвиля, танковый корпус Гота глубоко вклинился в боевые порядки противники и угрожал прорвать в центре фронт 10-й армии. Танковые корпуса, наступавшие с плацдармов в районе Амьена и Перонна, встретили упорное сопротивление. Теперь, когда впервые за все время войны французское командование получило возможность вести оборонительные действия на заранее подготовленных позициях, оно временно проявило свое былое мастерство. Войска твердо выполняли все приказы командования, и немецким танкам не удалось здесь вклиниться в расположение французов. Существенную помощь последним оказал налет французской авиации на танковый корпус, сосредоточенный на пероннском плацдарме, однако ввиду недостаточного количества сил повторить налет не удалось. Тем не менее, когда 6 июня танковый корпус Гота продвинулся еще дальше и его успех был немедленно использован 4-й армией для расширения проделанных брешей, а на других участках фронта немецкие войска еще больше углубились в расположение противника, французское командование решило оставить оборонительный рубеж на реке Сомма, по которой проходил передний край, чтобы сохранить связь между армиями. Французские войска еще держались на многих участках, но командование считало, что оно не располагает необходимыми резервами, чтобы контратаками локализовать вклинивания немецких войск и добиться решающего исхода. Оно решило вести сдерживающие бои между реками Соммой и Эной с целью замедлить немецкое наступление, а затем остановить его на тыловом оборонительном рубеже. Для этого представлялось удобным нижнее течение Сены и позиция, прикрывавшая Париж, которая начиналась у Сены севернее Парижа и шла широкой дугой сначала вдоль Уазаы, а затем поворачивала назад на юго-восток к реке Марна.

Теперь настал момент нанести главный удар группой армий "А". Используя сильную танковую группу Гудериана, она должна была не только прорвать фронт противника в районе Лонгюйона, но в ходе дальнейшего наступления на юг расстроить всю систему обороны французских сил.

Наступление, начатое соединениями 12-й армии, 9 июня после ожесточенных боев привело к созданию в первый же день плацдарма в районе западнее Ретель, с которого на следующее утро начали наступление две танковые дивизии группы Гудериана. Несколько контратак во фланг наступающим войскам, предпринятых французскими резервами (в том числе и вновь сформированной танковой дивизией) с востока, смогли 10 и 11 июня лишь временно задержать немецкое наступление, 2-я и 9-я армии, наступавшие западнее 12-й армии, несмотря на ожесточенное сопротивление противника, также прорвали оборону французов на Эне. В то время как эти три армии быстро продвигались на юг, немецкое командование решило подтянуть танковую группу генерал-полковника фон Клейста из района Компьена, Нуайона и бросить ее в наступление западнее Реймса в южном направлении. Это делалось для того, чтобы почти все немецкие подвижные соединения приняли участие в продвижении к реке Марна по обе стороны Реймса и смогли завершить оперативный прорыв французской обороны.

Теперь сложилась обстановка, которой давно опасался генерал Вейган. Какая была польза от того, что прикрывавшая Париж позиция еще находится в руках французов, если дальше к западу была форсирована Сена, а на востоке было уже невозможно задержать мощный танковый клин, стремительно продвигавшийся по обе стороны Реймса? Французское командование в последние дни бросило в бой все свои резервы и теперь осталось с пустыми руками. Французские войска целый день вели бои, а ночью отходили на новые позиции, так продолжалось уже несколько суток; войска были крайне измотаны. Из имевшихся в начале сражения 66 дивизий 20-25 можно было считать полностью разбитыми. В некоторых из них еще оставалось по два-три батальона, в то время как другие состояли уже только из артиллерийского полка со слабым пехотным прикрытием. Количество истребителей сократилось до 170-180 самолетов.
Для продолжения войны Вейган должен был принят ряд энергичных мер. Не ожидая переговоров с Черчиллем, он объявил Париж открытым городом. Ни линии старых фортов, ни сам город не должны были обороняться. Все мосты должны были оставаться целыми, а войска отведены, минуя город.

12 июня Вейган констатировал, что "французский фронт трещит по всем швам и битва за Францию проиграна". Трем группам армий были отосланы направления, по которым они, по возможности не распыляя силы, должны были отводить свои войска за линию Кан, Тур, Средняя Луара, Дижон. 2-й группе армий, оборонявшейся на правом крыле, было дано указание сделать все приготовления, чтобы своевременно принять участие в отходе, то есть оставить линию Мажино и Рейнский фронт.

В ходе преследования немецкие армии выполняли очень широкие задачи. Группа армий "Б" должна была отбросить противника, отступающего по обе стороны Парижа, через реку Луара на юг и частью сил продвигаться на полуостров Котанти и в Бретань до Бреста. В центре танковая группа Клейста наступала на Лион. Оттуда подвижные соединения должны были продвигаться вниз по долине реки Рона и, выйдя в район между рекой Изер и Женевским озером, повернуть на восток, чтобы облегчить итальянцам наступление через Альпы. Гудериан совместно с 12-й и 16-й армиями предпринял обходной маневр в восточном направлении с целью обойти с тыла и уничтожить французские армии, которые еще у Рейна на линии Мажино.

Выполняя эти задачи, немецкие армии к 17 июня достигли Луары в районе Труа и уже переправились через нее у Орлеана. Танки стояли под Дижоном и у французско-швейцарской границы в районе Понтарлье и Бельфора. Намечался широкий заход с фланга и тыла французским силам, расположенным к востоку от линии швейцарская граница, Верден. Тем временем 1-я немецкая армия вклинилась в линию Мажино между Сент-Авильдом и Саарбрюккенрм, а 7-я армия форсировала Рейн в его верхнем течении и начала продвигаться в направлении на Кольмар. В этой обстановке французское правительство решило 17 июня через посредство Испании просить Германию о перемирии.

15 июня Вейган вновь потребовал перемирия. Весь следующий день прошел в бесполезных дебатах. Черчилль еще раз пытался помочь французскому премьер-министру, находившемуся в затруднительном положении, в его борьбе за продолжение войны. Он предлагал объединить Францию и Англию в единое государство со всеми вытекающими отсюда последствиями - общим правительством, общим парламентом и гражданством. Англия приняла бы на себя все материальные тяготы войны, которые возникнут у Франции в результате продолжения войны. Если французы не пойдут на это предложение и потребуют от англичан освободить их от обязательства не заключать сепаратного мира, то они должны будут передать Англии свой флот. Предложение англичан поддержал только Рейно. Все остальные предпочли перемирие с Германией.

Когда 18 июня Гитлеру была передана просьба о перемирии, ему стало ясно, что нужно пойти навстречу французам. Вначале фюрер встретился в Мюнхене с Муссолини, чтобы призвать его к осторожным действиям. Предложение Муссолини потребовать выдачи французского флота он отверг на том основании, что тогда флот перейдет в руки англичан. Гитлер не хотел также ничего слышать об участии в переговорах англичан. Ему казалось нецелесообразным вести переговоры с Францией при участии итальянцев, если те вступили в войну только в последний момент, да и то - неудачно.
После принятия этих мер предостороженности против возможных помех со стороны итальянцев французской комиссии по перемирию было назначено прибыть 20 июня в 17 часов в Тур, где уже было установлено временное перемирие на фронте шириной 20 км. Французы прибыли только поздно ночью, задержанные хаосом на дорогах.

Во врученных в Компьене условиях от Франции требовали прекратить военные действия, как в самой метрополии, так и в колониях и заморских территориях. Для обеспечения интересов Германии была создана оккупированная зона, которая охватывала около двух третей страны и оставляла французам только ее юго-восточную часть. В метрополии было разрешено иметь небольшую сухопутную армию. Все выходящее за эти рамки вооружение и всевозможные военные материалы подлежали передаче Германии. Весь флот, в котором французское правительство не нуждалось для защиты своих интересов в колониях, необходимо было интернировать. Германское правительство заявило, что оно не намеривается использовать интернированный флот в войне для своих целей и не будет предъявлять на него претензий при заключении мира. Французское правительство обязывалось не использовать оставшиеся в его распоряжении вооруженные силы для враждебных действий против Германии, не разрешать военнослужащим выезжать за пределы страны, а также препятствовать вызову каких-либо военных материалов за границу. Все немецкие военнопленные и интернированные гражданские лица подлежали немедленному освобождению, а лица немецкого происхождения, проживавшие во Франции и французских владениях, должны были быть выданы по первому требованию. Для наблюдения за выполнением условий перемирия создавалась специальная комиссия; в ней французы могли выражать свои пожелания и через нее получали распоряжения со стороны Германии. Это соглашение должно было вступить в силу только после заключения соответствующего соглашения с Италией.

Отданный 12 июня приказ 3-й группе армий об отводе войск с линии Мажино вызвал всеобщее замешательство. В офицерском корпусе поднялся протест, но приказ не был отменен. 14 июня основные силы начали отступление. Только на самих оборонительных сооружениях были оставлены гарнизоны, чтобы как можно дольше задержать противника.
Решение об отступлении пришло слишком поздно, чтобы спасти от уничтожения 3-ю группу армий в составе 2-й, 3-й, 5-й и 8-й армий. Все они в ожесточенных боях делали вначале отчаленные попытки отразить все усиливающийся натиск с запада, чтобы организованно отвести свои соединения и затем пробиться на юго-запад. Прорывы немецких войск восточнее реки Саар через линию укреплений, на которой мужественно оборонялись французские гарнизоны, и натиск 7-й немецкой армии у Вогезов сковали северный и восточный фронты отступавших французских армий. Усиливалась неразбериха в перепутавшихся войсках, снабжение прекратилось, контрудар в южном направлении, который должен был закончиться прорывом, не был предпринят. Танковые дивизии Гудериана продвинулись севернее Бельфора, блокировали все перевалы на западных склонах Вогезов до района западнее Страсбурга и продолжали наступление по обе стороны от Эпиналя через реку Мозель. Известие о том, что французское правительство предложило заключить перемирие, парализовало стремление французской армии продолжать, по ее мнению, бесполезное сопротивление. Окруженные в нескольких местах остатки восьми совершенно дезорганизованных армейских корпусов общей численностью 500 тысяч человек капитулировали 22 июня в треугольнике Наиси, Бельфор, Донон. Одновременно 12 тысяч французов и 16 тысяч поляков, которые были отрезаны восточнее Бельфора, перешли в районе Сент-Юрсанн швейцарскую границу и были интернированы.

23 июня французская комиссия по перемирию вылетела из Парижа в Рим. Итальянцы не предъявили никаких неприемлемых условий. Их войска остановились на достигнутых рубежах, проходивших по самой государственной границе. Во французских районах, примыкавших в итальянской границе, и у ливийско-тунисской границы были созданы демилитаризованные зоны. Французские порты Тулон, Аяччо на острове Корсика, Бизерта в Тунисе и Оран в Алжире подлежали демилитаризации на все время войны с Англией. В последующих переговорах французам удалось отстоять для Северной Африки значительные вооруженные силы.
24 июня были подписаны условия перемирия, и 25 июня в 0 часов 35 минут оно вступило в силу на всех фронтах. В ходе этой грандиозной кампании германский народ потерял 27074 человека убитыми, 18384 пропавших без вести (часть из них погибла) и 111043 раненых.