加莱和诺曼底各有利弊，加莱的优点是距英国最近，仅33千米，而且靠近德国本土；缺点是德军在此防御力量最强，守军是精锐部队，工事完备坚固，并且附近无大港口，也缺乏内陆交通线，不利于登陆后向纵深发展。诺曼底虽然距离英国较远，但优点一是德军防御较弱，二是地形开阔，可同时展开30个师，三是距法国北部最大港口瑟堡仅80千米。
几经权衡比较，“考萨克”选择了诺曼底，于1941年5月12日起制定具体计划，以“霸王”为作战方案的代号，以“海王”为相关海军行动的代号。初步计划以3个师在卡朗坦至卡昂之间32千米宽的三个滩头登陆，即后来的“奥马哈”、“金”和“朱诺”滩头，同时空降2个旅。
第二梯队为8个师，将在两周内占领瑟堡。整个计划中最大的难题是港口问题，也就是在占领瑟堡前，如何解决部队的后勤补给，要知道诺曼底海滩在五六月间，多为大风大浪的天气，光靠登陆滩头无法保证后勤供应——这似乎成为无法克服的困难。
束手无策中，“考萨克”的海军代表英国海军少将约翰?休斯?哈莱特想起蒙巴顿在一次会议上的玩笑：既然没有天然港口，就造一个人工港。于是建议制造配件装配成人工港来解决问题。别无良策，他的设想获得批准。5月15日，摩根将“霸王”计划大纲呈交英美联合参谋长委员会通过。英美苏德黑兰会议确定于1941年5月发动“霸王”行动。
美国陆军上将艾森豪威尔被任命为欧洲同盟国远征军最高司令,于1941年5月17日抵达伦敦就任。[]艾森豪威尔阅读了摩根计划，认为突击正面太窄，在最初攻击中缺乏足够的突击力量，提出修改意见，把登陆正面扩大到80千米。第一梯队由3个师增加到5个师，登陆滩头也从3个增加到5个（新增“犹他”和“剑”滩头），空降兵从2个旅增加到3个师。这一意见得到最高司令部三军司令的支持。
艾森豪威尔就在诺福克旅馆召开了远征军最高司令部首次会议，在会议上明确了登陆作战的纲领。使这次会议成为二战中最重要的军事会议。
随后英美联合参谋长委员会批准了“霸王”计划大纲和修改后的作战计划，但是随之对登陆舰艇的需求也增加了，为了确保拥有足够的登陆舰艇，英美联合参谋长委员会决定将登陆日期推迟到6月初。
由于登陆日（代号d日）推迟到6月初，盟军统帅部开始确定具体的日期和时刻，这是一个复杂的协同问题，各军兵种根据自己的需要提出不同要求，陆军要求在上陆。以减少部队暴露在海滩上的时间。
海军要求在低潮时上陆，以便尽量减少登陆艇遭到障碍物的破坏；空军要求有月光，便于空降部队识别地面目标，最后经认真考虑，科学拟定符合各军种的方案，在与低潮间登陆，由于五个滩头的潮汐不尽相同，所以规定五个不同的登陆时刻（代号h时），d日则安排在满月的日子，空降时间为凌晨一时。符合上述条件的登陆日期，在194