C'est à 6 h 30 le 6 juin, après une intense préparation d'artillerie et d'un bombardement aérien efficace des principales positions allemandes, que la 4e division d'infanterie US est engagée. Deux escadrons de chars DD amphibies sont mis à l'eau à 3 kilomètres du rivage. Ils rejoignent la plage par leurs propres moyens grâce à deux hélices et une jupe de caoutchouc. Ils s'approchent en deux vagues d'assaut, 12 chars pour l'une, 16 pour l'autre, de la plage où ils commencent à tirer sur les positions des Allemands alors que ceux-ci peinent à réorganiser leur défense après le terrible et efficace bombardement allié qui vient juste de cesser.
En raison d’une erreur de navigation, les premières vagues d’assaut prirent pied à environ 2 kilomètres au sud de l'endroit prévu. Heureuse erreur pour les Alliés puisque les défenses allemandes étaient ici nettement moins redoutables. Pendant le début du débarquement de la division d'infanterie américaine, les tirs allemands sont nourris mais peu précis et peu à peu, les positions de mitrailleuses allemandes sont rapidement neutralisées. Il subsistera tout au long de la journée des tirs aléatoires mais meurtriers des canons et mortiers de la 709e division d'infanterie allemande située dans les terres mais que l'avancée des troupes à terre et les tirs guidés des navires alliés réduiront progressivement.
La plage est aux mains des Alliés assez rapidement. La marée se retirant, découvre les défenses des plages que les unités du génie commencèrent à éliminer moins d'une heure après le début du débarquement, afin d'ouvrir des passages aux chalands de débarquement de matériels et véhicules lourds. Deux heures après le débarquement, le mur antichar fut dynamité en plusieurs endroits et les chars purent commencer leur progression à l'intérieur des terres. La jonction des troupes débarquées et des parachutistes se fit en début d'après midi du côté de Pouppeville.
Les pertes de la 4e division (tués, blessés et disparus) ne dépassèrent pas les 200 hommes pour la journée du 6 juin.
Dans les 12 premières heures, ce sont 23 250 hommes, 1 700 véhicules de combats et 1 695 tonnes d'approvisionnement qui seront débarqués sur cette plage.
Par la suite, une véritable logistique d'approvisionnement va être mise en place à Utah Beach par la brigade spéciale de génie américain, forte de 19 500 hommes, brigade qui sera portée dans les semaines qui suivent à près de 70 000 hommes. Cette unité, commandée par le major général Eugene Meode Caffey, permettra de juin à novembre 1944 le débarquement sur la plage et l'acheminement jusqu'au front de 836 000 hommes, 220 000 véhicules de la jeep à la locomotive, 775 000 tonnes d'approvisionnements. En effet, privé rapidement de leur port artificiel de Saint-Laurent-sur-Mer détruit par la tempête du 19 juin, les Américains durent imaginer des solutions de rechange, la plage sera donc utilisée par des chalands mais aussi par des échouages volontaires de bateaux de plus fort tonnage, repris ensuite par la marée montante. Le quartier général de cette unité de génie sera durant les premières semaines établi dans le premier blockhaus pris aux Allemands à Utah Beach. Sur celui-ci s'élève aujourd'hui le monument à la mémoires des hommes de la 1re brigade de génie.
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