המערכה הורכבה משני שלבים עיקריים. בשלב הראשון, שתוכנית המבצע שלו קיבלה את שם הקוד "Fall Gelb" ("מקרה צהוב"), תקף כוח משני גרמני את ארצות השפלה, במטרה למשוך לשם חלק גדול מהצבא הצרפתי ואת כוח המשלוח הבריטי. במקביל התבצע המאמץ העיקרי הגרמני באזור הארדנים. עיקר הכוח המשוריין של הצבא הגרמני הבקיע דרך מערך ההגנה הצרפתי על נהר המאז, ולאחר מכן פנה לכיוון דרום-מערבה, הגיע עד לחוף התעלה, וכיתר את הכוחות הצרפתים והבריטים על אדמת בלגיה. חלקים ניכרים מכוח המשלוח הבריטי וחלק מהצבא הצרפתי הצליחו לחצות את תעלת למאנש דרך נמל דנקרק, ולהימלט מהכוחות הגרמנים במסגרת מבצע דינמו.

השלב השני של המערכה, שתוכנית המבצע שלו קיבלה את השם "Fall Rot" ("מקרה אדום"), החל ב-5 ביוני 1940. הכוח העיקרי של הצבא הגרמני תקף דרומה, מוטט את מערך ההגנה הצרפתי החדש על נהר הסום, כבש את הבירה פריז, איגף את ביצורי קו מאז'ינו ותקף אותו מעורפו. איטליה הכריזה מלחמה על צרפת ב-10 ביוני, אך הכוח הפולש האיטלקי לא הגיע להישגים משמעותיים.