Dieci giorni dopo lo sbarco, la situazione delle forze tedesche nel Cotentin divenne critica: la penisola stava infatti per essere tagliata in due dagli Alleati.
Di fronte alla minaccia di rimanere intrappolato, Hitler permise al generale von Schlieben di ritirarsi a nord del Cotentin il 17 giugno per assicurare la difesa di Cherbourg e della parte settentrionale della penisola.
Nella notte tra il 17 e il 18 giugno, la 9ª Divisione raggiunse la costa occidentale a Barneville. La penisola risultava davvero tagliata a metà, da Quinéville a Barneville, e 30.000 soldati tedeschi rimasero intrappolati lì dentro.
Il 19 giugno, le difese di Montebourg furono rimosse e Valognes fu occupata in serata dalla 79ª Divisione di fanteria. Le difese esterne di Cherbourg furono raggiunte dalla 4ª, 9ª e 79ª divisione americana. Nominato direttamente da Hitler come comandante della fortezza di Cherbourg, von Schlieben, il 22 giugno, rifiutò l'ultimatum con il quale il generale Collins gli chiedeva di arrendersi. Seguendo l'ordine del Führer, egli intendeva difendere il porto e la città fino all'ultimo uomo.
Furono quindi effettuati i primi bombardamenti aerei sui punti fortificati del porto: quasi 1.000 aerei bombardarono le difese della città per oltre 80 minuti. Le tre divisioni statunitensi avanzarono quindi attraverso le brecce e distrussero la prima cortina difensiva tedesca davanti a Cherbourg.
Le forze tedesche, nel frattempo, distrussero le strutture portuali della città: il terminal dei traghetti fu fatto saltare nella notte tra il 23 e il 24 giugno. Dal 24 al 26 giugno, la spinta americana si intensificò: il Fort du Roule, che domina la città, venne raggiunto il 24 e cadde il giorno successivo dopo intensi combattimenti e un violento fuoco di artiglieria navale. Tourlaville ed Equeurdreville caddero a loro volta.
Il 26 giugno gli americani, guidati dalla popolazione locale, entrarono a Cherbourg. Catturarono von Schlieben, l'ammiraglio Hennecke e 800 soldati tedeschi.
La cattura di Cherbourg costò al VII Corpo americano 3.000 morti, 3.000 dispersi e 13.500 feriti. Alla fine della Battaglia del Cotentin, con l'ultima resa il 1° luglio a Cap de La Hague, le forze tedesche si lasciarono alle spalle 11.000 morti e 39.000 prigionieri.
Cherbourg fu il primo porto francese liberato dagli americani. Fu così che il 16 luglio, le prime grandi navi poterono attraccare.