צבאות צרפת ובריטניה לא ניצלו את ההתקפה הגרמנית על פולין, שהותירה את החזית המערבית של גרמניה מול צרפת חשופה וחסרת כוחות מספיקים, לתקיפת גרמניה. במקום זאת ביצעו צבאות בריטניה וצרפת מספר מהלכים הססניים כמו כיבוש כמה כפרים והתקדמות של קילומטרים ספורים. במקום פצצות הטילו בנות הברית כרוזים על גרמניה. באופן כללי ניתן לומר כי לא התרחשה בשלב זה (בין ספטמבר 1939 למאי 1940) מלחמה של ממש בגבול גרמניה צרפת. שלב זה במלחמה נקרא ה-"מלחמה המדומה" (The Phony War).
תכנית הפלישה הגרמנית של 1940 (Sichelschnitt) תוכננה להתמודד עם בעיית קו הבצורים על ידי עקיפתו. כוח הסחה פעל מול הקו המבוצר כאשר הכוח העיקרי פרץ בהפתעה באגף הצרפתי החשוף דרך יערות ארדן תוך התגברות מהירה על מכשולי הטבע והעבירות הקשה בשטח. כך הגרמנים נמנעו מהצורך לפרוץ חזיתית את קו מז'ינו. ההתקפה התחילה ב-10 במאי והכוחות הגרמניים חדרו בתנופה דרך בלגיה לעומק צרפת. במקביל כוח גרמני נוסף כבש את הולנד תוך גרימת אבדות רבות מאד לאזרחים ולצבא ההולנדי האמיץ, שלחימתו הייתה חסרת כל סיכוי לבלום את הפולשים שהיו רבים ממנו פי-כמה. ההסתערות הגרמנית לתוך צרפת נמשכה עד לתאריך 24 למאי, ורק נעצרה על פי פקודה אישית של היטלר כאשר הגיעו הגייסות הגרמניים לחופי התעלה ליד העיר דנקירק (Dunkirk). עד תחילת יוני הכוחות הגרמניים כבשו את כל החלק הצפוני של צרפת, האמור להיות מוגן ע"י קו מאז'ינו.
כוחות הצבא הבריטי בצרפת אשר נלחמו לצדם של הצרפתים מנו מעל ל-400,000 איש. הודות לעצירה המפתיעה של המתקפה הגרמנית התפנו כ-340,000 חיילים, מהם הרוב אנגלים, מחופי דנקירק במבצע מופלא. המשימה בוצעה על ידי צי של ספינות קטנות, כולל מאות יאכטות אזרחיות, סירות דיג וכלי שייט בריטיים מכל סוג במבצע הנקרא "דינמו". רוב הספינות הפליגו לדנקירק הלוך וחזור מספר פעמים באותו מבצע שהתחיל ב-27 למאי והסתיים ב-4 ליוני 1940. הציוד הכבד ואפילו רוב הנשק האישי של החיילים שהתפנו מדנקירק נשאר מאחור על החוף, אבל שובם של רוב החיילים המאומנים לאנגליה נתן בסיס לבניית הכוחות הדרושים להגנה של הממלכה הבריטית כנגד סכנת הפלישה המיידית, ובהמשך לשובם כמנצחים ליבשת אירופה ביוני 1944. הפנוי מחופי דנקירק, שנעשה תחת אש של מתקפות בלתי פוסקות של חיל האויר והארטילריה הגרמנית, תוך קרבות אוויר מרים ורצופים עם מטוסים בריטיים, נחשב ל-"הצלחה" הראשונה של כוחות הברית במלחמה כולה. זאת למרות - כפי שאמר צ'רצ'יל בדווחו לבית הנבחרים - "הצלחות מסוג זה אינן באות במקום ניצחון בקרב" או במלחמה לא מנצחים ע"י פינויים ונסיגות. זו גם הפעם הראשונה, ולא האחרונה, שהיטלר התערב אישית בניהול הקרבות תוך פגיעה קשה מאד במהלכים של צבאו.
בתחילת יוני נמשכה המערכה במרכז צרפת ותוך קצת יותר משבוע נכבשה פריז. צרפת נכנעה ב- 14 ביוני, למרות התנגדות עזה של הצבא הצרפתי לקראת הסוף. מחוסר ברירה ערכה הממשלה הצרפתית גישושים לשביתת נשק שהביאו לחתימת הסכם עם גרמניה ב-22 ליוני 1940 על פיו צפון ומערב צרפת עברו תחת שלטון כיבוש גרמני. דרום צרפת לא נכבשה והוקם בה שלטון של שיתוף פעולה עם הגרמנים שבסיסו בווישי (ומכאן השם "משטר ווישי") בראשות המרשל פטן הישיש, גיבור מלחמת העולם הראשונה. פטן החליף את ראש הממשלה הלוחמני פול ריינו שהתפטר כי לא רצה להיות האדם המאשר בשם צרפת את הכניעה לגרמנים.
הצבאות הצרפתי והבריטי (יחד עם צבאות בלגיה והולנד) שמנו כמה מיליוני חיילים ושהיו מצוידים בנשק מודרני הובסו בתוך עשרה ימים. ישנם מספר גורמים לתבוסה המהירה. קודם כל הצבא הגרמני היה נייד, מהיר ושילב ביעילות כוחות קרקע ואוויר על פי תורת הלחימה של מלחמת הבזק. מעל לכל הוא הצליח להפתיע את הצבא הצרפתי בכך שעקף את קו מאז'ינו, תקף דרך בלגיה והבקיע דרך יערות הארדן שנחשבו לבלתי עבירים לשריון. יש לציין ש-2 מתוך 9 דיביזיות השריון הגרמניות פלשו דרך יערות הארדן. הצרפתים היו בטוחים שקו הביצורים שעל גבול גרמניה אינו בר-הבקעה וכך הצבא היה שאנן ושבוי בקונספציה. סיבה נוספת הייתה העדר כוחות עתודה ופיזור רוב השריון בין דיביזיות חיל הרגלים. מעל הכל סבלו הצרפתים מפקוד עליון חלש, רווי תפישות מיושנות, שלא היה מסוגל לעמוד במבחן האכזרי של המלחמה.
צרפת עצמה הייתה מפולגת בתוכה בין ימין ושמאל, המוראל הלאומי נמצא בשפל וההנהגה הייתה חלשה. הצבא היה מעורב בפוליטיקה וסבל מהמאבקים הללו. למרות שמספרית הוא היה חזק מהצבא הגרמני, הוא היה תחת השפעת הפחד שהטיל עליו הצבא הגרמני במלחמת העולם הקודמת. בנוסף למספר טייסות קרב ששלחה בריטניה לצרפת תוך סיכון עצמי לא מבוטל, נשלחו מבריטניה 9 דיביזיות לחזית בצרפת, וזאת מתוך אמצעיה הצבאיים הדלים מאד באותו זמן. מחוסר סיכוי סביר לעצור את ההסתערות הגרמנית היא התחילה בהוצאת כוחות מצרפת לאחר הכיבוש של בלגיה. צ'רצ'יל, שביקר מספר פעמים בצרפת ובדק את המצב בחזית בעצמו, חשב בצדק שכיבוש צרפת בלתי-נמנע ולכן העדיף לשמור את כוחות בריטניה ליום הגורלי שלבטח עוד יבוא.
קו מאז'ינו
קו מאז'ינו היה קו של ביצורי בטון, מכשולי טנקים, עמדות לתותחים ומכונות ירייה וביצורים אחרים שצרפת בנתה לאורך גבולותיה עם גרמניה ועם איטליה בעקבות מלחמת העולם הראשונה. באופן כללי, קו מאז'ינו מתייחס למערכת המגננתית של צרפת אל מול גרמניה, כשהקו האלפיני משמש למגננה בגבול הצרפתי - איטלקי. הצרפתים האמינו שבזכות הביצורים ירוויחו את הזמן הנדרש לצבאם לפריסה מגננתית בחזית במקרה של מתקפה גרמנית וכמו כן יפוצו על נחיתותם המספרית. ההצלחה של הקרב ההגנתי הנייח במלחמת העולם הראשונה היה הגורם המשפיע העיקרי בדרך המחשבה הצרפתית. התפישה ההגנתית הוצעה לראשונה על-ידי שר ההגנה ז'ופר (Marshal Joffre), שלו התנגדו המודרניסטים כמו שר האוצר מ-1938 וראש הממשלה מ-1940 פול ריינו (Paul Reynaud) ושארל דה גול (Charles de Gaulle) שהעדיפו את הגישה ההתקפית הדורשת השקעה בשריון וכלי טייס. ז'ופר קיבל את תמיכתו של פטאן (Petain) והנושא נשאר במחלוקת בממשלה הצרפתית זמן רב. לבסוף היה זה אנדרה מז'ינו (Andre Maginot) ששכנע את הממשלה להשקיע בתכנית ההגנתית. מז'ינו היה יוצא צבא ובוגר מלחמת העולם הראשונה שהפך לשר לענייני הצבא של צרפת ואח"כ שר המלחמה (1928 - 1932).
הקו נבנה במספר שלבים מ-1930 על-ידי (STG Section Technique du Genie - המחלקה לתכנון הנדסי) תחת הפיקוח של CORF (Commission d'Organization des Regions Fortifiees). הבנייה העיקרית הושלמה במידה רבה עד 1935 במחיר של כ-3 מיליארד פרנק. המפרט של הביצורים היה גבוה מאוד, עם מערכת מורכבת של בונקרים מקושרים המותאמים לאלפי אנשים, היו שם 108 מבצרים (ouvrages) במרווחים של 15 ק"מ, יחד עם מבצרים קטנים יותר ו"חלונות" ביניהם ומעל ל-100 ק"מ של מנהרות.
קו הביצורים לא תוכנן לעבור ביערות ארדן (Ardennes), אזור הנחשב ל-"בלתי חדיר" ו-"לא עביר" לכוחות צבא גדולים. כ"כ לא תוכנן מראש להגן על גבולה של צרפת עם בלגיה. שתי המדינות חתמו על ברית ב-1920, שעל פיה הצבא הצרפתי יפעל בבלגיה רק במקרה שכוחות גרמניים יפלשו לשם קודם לכן. כשבלגיה ביטלה חד-צדדית את הברית עם צרפת ב-1936 והכריזה על ניטרליות, קו מז'ינו הוארך במהירות לאורך גבול צרפת-בלגיה, אבל לא בתקן של שאר הקו. נעשה עוד מאמץ אחרון של בנייה ב-1939-1940 עם שיפורים כלליים לאורך כל הקו. הקו הסופי היה החזק ביותר סביב האזורים התעשייתיים של מץ (Metz), לוטר (Lauter) ואלזס (Alsace), כאשר אזורים אחרים בהשוואה נשמרו ברפיון. במבחן המציאות קו מאג'ינו לא תרם דבר לביטחונה של צרפת, ואפילו גרע ממנו בהיותו הבסיס לתפישה הגנתית מוגזמת, מוטעית והרת אסון.