德軍在比利時和法國北部實施的毀滅性突擊，使比利時全軍覆沒，法軍30個師，英軍9個師也不復存在。法軍新任司令馬克希姆·魏剛 拼湊了49個師加上英國的2個師，編成了3個軍團(第6、第7、第10軍團)在索姆河和埃納河一線構成了東西大約300英里的魏剛防線，以17個師守馬奇諾防線。兩條防線連在一起，企圖阻止德軍南下。
德軍在佔領荷蘭、比利時、盧森堡和法國北部後，德軍統帥部制定了代號爲紅色方案的法蘭西戰役第二階段作戰計劃。這一方案要求德軍揮師南下，徹底擊敗法國。德軍兵力達137個師之多，其A、B兩個集團軍迅速改組完畢。博克的B集團軍(轄6個裝甲師)爲右翼，向索姆河正面實施突破;倫德施泰特A集團軍(轄4個裝甲師)爲左翼，向埃納河作正面突擊。
1940年6月3日，德國空軍向法國機場和後方實施了猛烈轟擊。1940年6月5日拂曉，博克的B集團軍率先在右翼發起全線進攻，當天，隆美爾的第7裝甲師搶先渡過索姆河。1940年6月7日，隆美爾師將防守阿布維爾--亞眠一線的法國第10軍團攔腰斬斷，其他德軍各師得以從這個缺口向前擁入。1940年6月8日，隆美爾師進抵塞納河畔。1940年6月10日，隆美爾又轉身北向，一口氣衝了50英里遠，以海岸線爲目標。當晚就到達目的地，切斷了正向海岸撤退的法軍第9軍和英軍第51師的退路。這些部隊於1940年6月12日被迫向隆美爾投降。
在B集團軍發起進攻後，左翼的倫德施泰特德A集團軍也於1940年6月9日在埃納河發起渡河攻勢，當晚，古德里安裝甲兵團的第1裝甲師強渡埃納河，1940年6月10日，古德里安兵團擊敗法軍裝甲部隊，突破了法第6軍團的右翼，此後，古德里安揮軍南下，一路長趨直入似入無人之境。成羣結隊的法軍俘虜喪魂落魄地把槍支扔給德軍，放在坦克下面壓毀。魏剛後來心情沉重地寫道，使他“最感觸目驚心的，就是德軍的坦克和飛機，已使法軍士兵產生了恐懼的心理現象。這要算是德軍的一個最大的成功”。1940年6月17日，古德里安裝甲兵團進抵瑞士邊境城鎮潘塔里爾，切斷了馬奇諾防線內法軍逃往瑞士的退路。自強渡埃納河以來，古德里安裝甲兵團在10天中長驅400多公里，俘虜法軍25萬之多，創造了戰爭史上的奇觀。
1940年6月10日，法國政府撤出巴黎，遷往圖爾。同日，意大利趁火打劫，向法國宣戰。13日，巴黎被宣佈爲不設防城市。14日，法國政府再遷往波爾多時，德軍不費一槍一彈佔領了巴黎。就在德軍佔領巴黎的當天，德軍A集團軍的左翼已進至到馬奇諾防線的側背，“因爲這條無用的防線，畢竟還存在着數十萬沒有投降或被消滅的法國軍隊”。希特勒要求倫德施泰特與C集團軍合作，徹底消滅那裏的法國部隊。根據希特勒下達的15號作戰指令，一直在馬奇諾防線當面執行吸引法軍注意力任務的C集團軍，立即選擇馬奇諾防線守軍的薄弱處，即阿爾薩斯和洛林兩築壘地域的接合部發起進攻。A、C兩集團軍前後夾擊，馬奇諾防線很快被突破。1940年6月17日，C集團軍進至馬恩-萊茵運河上，A集團軍佔領了凡爾登，法軍50萬被包圍在阿爾薩斯和洛林南部，除少數逃往瑞士外其餘全部被殲。18日，法國政府宣佈停止抵抗。
