Il 5 giugno 1940 i tedeschi diedero inizio alla battaglia per la conquista di Parigi e, temendo che l'Italia potesse restare esclusa dal "tavolo della pace", il 10 giugno Mussolini portò il paese in guerra contro gli Alleati. Le forze italiane, indebolite dai precedenti impegni in Etiopia e in Spagna, non erano però ancora pronte a sostenere un conflitto deficitando gravemente di preparazione e armamenti moderni, ma queste contestazioni furono sbrigativamente rigettate da Mussolini, conscio della situazione italiana ma convinto di un'imminente vittoria tedesca e quindi dell'impellente necessità di entrare in guerra per motivi di prestigio personale e di convenienza geopolitica[16]. L'esordio bellico delle forze italiane non fu dei migliori: il 14 giugno la flotta francese bombardò Vado Ligure e il porto di Genova senza che la Regia Marina italiana riuscisse a intervenire, mentre una raffazzonata offensiva nelle Alpi Occidentali sferrata il 21 giugno dal Regio Esercito si arenò contro le fortificazioni di frontiera francesi portando solo a miseri guadagni territoriali
Nel frattempo, il 10 giugno, i tedeschi attraversarono la Senna mentre l'esercito francese si ritirava disordinatamente oltre la Loira; il governo francese si trasferì a Tours, lasciando Parigi ai tedeschi che la occuparono incontrastati il 14 giugno. Nella notte del 16 giugno il presidente del consiglio Paul Reynaud si dimise e il potere passò all'anziano maresciallo Philippe Pétain, eroe della prima guerra mondiale; il nuovo governo francese presentò subito la richiesta di armistizio. Le trattative tra tedeschi e francesi portarono quindi alla stipula il 22 giugno dell'armistizio di Compiègne; le condizioni di resa furono pesanti: Parigi e tutta la Francia settentrionale e occidentale affacciata sulle coste della Manica e dell'Atlantico fu occupata dai tedeschi, non furono resi i prigionieri, le spese di occupazione furono fissate a discrezione del vincitore e l'esercito francese dovette essere ridotto a 100 000 uomini; la Francia centro-meridionale con le sue colonie rimase indipendente, e Pétain insediò il suo governo nella cittadina di Vichy dando vita al cosiddetto "Governo di Vichy". Il 24 giugno Francia e Italia siglarono a loro volta un secondo armistizio, dai termini più miti: fu imposta la smilitarizzazione del confine franco-italiano e all'Italia vennero ceduti i pochi lembi di territorio conquistati in giugno.
La capitolazione da parte del governo di Vichy non fu senza opposizione: da Londra dove aveva trovato rifugio, il generale Charles de Gaulle, già sottosegretario di Stato alla difesa del gabinetto Reynaud, proclamò con un appello radiofonico il 18 giugno la sua intenzione di proseguire la lotta contro i tedeschi, fondando il movimento della Francia libera e iniziando a raccogliere le forze francesi. Neanche il primo ministro britannico Churchill si mostrò propenso a interrompere le ostilità contro la Germania: nonostante le assicurazioni francesi che in nessun caso la flotta da battaglia sarebbe stata consegnata ai tedeschi o agli italiani, la Royal Navy ricevette ordine da Churchill di procedere a internare e neutralizzare le navi francesi se necessario anche con la forza. Come risultato, il 3 luglio i britannici bombardarono le navi francesi ancorate nelle basi algerine di Mers-el-Kébir e Orano, causando oltre mille morti tra i loro equipaggi; l'azione non giocò a beneficio degli sforzi di de Gaulle di aumentare le forze della Francia Libera, ma testimoniò l'impavida risolutezza del Regno Unito e del suo governo a dispetto della situazione di isolamento, con benefici effetti sul morale dell'opinione pubblica britannica e anche statunitense
Non trovando terreno fertile per una pace con il Regno Unito, Hitler cominciò a considerare l'idea di invadere le isole britanniche; tuttavia, per preparare la gigantesca operazione di sbarco denominata in codice operazione Leone marino, i tedeschi dovevano prima ottenere il controllo dei cieli britannici e indebolire le difese costiere dell'isola. A partire dal 10 luglio 1940 la Luftwaffe diede inizio a una serie di incursioni diurne e notturne contro le basi aeree della Royal Air Force, nonché contro le difese costiere, i porti e le industrie di aerei e armamenti del Regno Unito. La campagna, passata alla storia con il nome di "battaglia d'Inghilterra", vide un'intensa serie di scontri aerei tra la Luftwaffe e la RAF; ottimamente supportati da una rete di stazioni radar allestita lungo la costa, la Chain home, i britannici riuscirono a infliggere perdite sempre più insostenibili ai tedeschi finché, il 31 ottobre 1940, lo stesso Hitler decise di rinviare l'invasione a tempo indeterminato.
