然后是确定盟军最高统帅的人选。丘吉尔本来要任命英帝国总参谋长艾伦·布鲁克，但后来考虑到在整个战役中，美军人数将大大超过英军，因此建议罗斯福任命马歇尔为最高统帅。但美国海、空军参谋长都不赞成马歇尔离开美国参谋长联席会议，最后这个职位落到艾森豪威尔身上。德黑兰会议后不久，罗斯福正式任命艾森豪威尔为西北欧盟国远征军最高统帅。
艾森豪威尔1944年1月14日到达伦敦，着手建立他的司令部。经英美两国联合参谋长委员会商定，盟军副统帅是泰德（英），英军地面部队司令是蒙哥马利，美军地面部队司令是布莱德雷；海军总司令拉姆齐（英），空军总司令是利·马洛里（英），参谋长还是美将史密斯。
早在艾森豪威尔的司令部成立之前，英美早在1943年3月就在伦敦秘密地成立了一个参谋部，由英国中将摩根领导，负责研究和制定诺曼底登陆作战计划，筹集兵员和各种军用物资。到1944年6月6日登陆作战时，他们已在英国准备好了大量的军队、飞机和舰只等，计有陆军39个师，各类飞机13000多架，战列舰6艘，低舷重炮舰2艘，巡洋舰22艘，驱逐舰93艘，小型战斗舰艇159艘，扫雷艇255艘；各种类型的登陆舰艇1400多艘，连同运输舰只船舶共达6000多艘。总之，战斗员和基地、后勤人员合计，盟国陆海空三军官兵总数是287万多人，其中美军153万多人。