德军在比利时和法国北部实施的毁灭性突击，使比利时全军复没，法军30个师，英军9个师也不复存在。法军新任司令马克希姆·魏刚 拼凑了49个师加上英国的2个师，编成了3个军团(第6、第7、第10军团)在索姆河和埃纳河一线构成了东西大约300英里的魏刚防线，以17个师守马奇诺防线。两条防线连在一起，企图阻止德军南下。
德军在占领荷兰、比利时、卢森堡和法国北部后，德军统帅部制定了代号为红色方案的法兰西战役第二阶段作战计划。这一方案要求德军挥师南下，彻底击败法国。德军兵力达137个师之多，其A、B两个集团军迅速改组完毕。博克的B集团军(辖6个装甲师)为右翼，向索姆河正面实施突破;伦德施泰特A集团军(辖4个装甲师)为左翼，向埃纳河作正面突击。
1940年6月3日，德国空军向法国机场和后方实施了猛烈轰击。1940年6月5日拂晓，博克的B集团军率先在右翼发起全线进攻，当天，隆美尔的第7装甲师抢先渡过索姆河。1940年6月7日，隆美尔师将防守阿布维尔--亚眠一线的法国第10军团拦腰斩断，其他德军各师得以从这个缺口向前拥入。1940年6月8日，隆美尔师进抵塞纳河畔。1940年6月10日，隆美尔又转身北向，一口气冲了50英里远，以海岸线为目标。当晚就到达目的地，切断了正向海岸撤退的法军第9军和英军第51师的退路。这些部队于1940年6月12日被迫向隆美尔投降。
在B集团军发起进攻后，左翼的伦德施泰特德A集团军也于1940年6月9日在埃纳河发起渡河攻势，当晚，古德里安装甲兵团的第1装甲师强渡埃纳河，1940年6月10日，古德里安兵团击败法军装甲部队，突破了法第6军团的右翼，此后，古德里安挥军南下，一路长趋直入似入无人之境。成群结队的法军俘虏丧魂落魄地把枪支扔给德军，放在坦克下面压毁。魏刚后来心情沉重地写道，使他“最感触目惊心的，就是德军的坦克和飞机，已使法军士兵产生了恐惧的心理现象。这要算是德军的一个最大的成功”。1940年6月17日，古德里安装甲兵团进抵瑞士边境城镇潘塔里尔，切断了马奇诺防线内法军逃往瑞士的退路。自强渡埃纳河以来，古德里安装甲兵团在10天中长驱400多公里，俘虏法军25万之多，创造了战争史上的奇观。
1940年6月10日，法国政府撤出巴黎，迁往图尔。同日，意大利趁火打劫，向法国宣战。13日，巴黎被宣布为不设防城市。14日，法国政府再迁往波尔多时，德军不费一枪一弹占领了巴黎。就在德军占领巴黎的当天，德军A集团军的左翼已进至到马奇诺防线的侧背，“因为这条无用的防线，毕竟还存在着数十万没有投降或被消灭的法国军队”。希特勒要求伦德施泰特与C集团军合作，彻底消灭那里的法国部队。根据希特勒下达的15号作战指令，一直在马奇诺防线当面执行吸引法军注意力任务的C集团军，立即选择马奇诺防线守军的薄弱处，即阿尔萨斯和洛林两筑垒地域的接合部发起进攻。A、C两集团军前后夹击，马奇诺防线很快被突破。1940年6月17日，C集团军进至马恩-莱茵运河上，A集团军占领了凡尔登，法军50万被包围在阿尔萨斯和洛林南部，除少数逃往瑞士外其馀全部被歼。18日，法国政府宣布停止抵抗。
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