1943年7月9日，2500艘舰船和登陆艇载着盟军一支突击部队向意大利海域进发。这支部队超过16万人，包括美国第7集团军和英国第8集团军，对西西里岛发起了当时规模最大的一次两栖登陆行动。在进军途中，盟军舰队从马耳他岛海域经过。这同时也证明了同盟国当时控制该岛对于对付轴心国的空袭多么重要，因为马耳他一旦失陷，整个海域将完全落入意大利和德国空军手中，此次进攻行动就会化为泡影。随着黎明的到来，盟军部队首先遇到了一些小风，随后风势越来越猛。曾在很短一段时间内，艾森豪威尔将军甚至打算下令取消这次行动，但在深思熟虑之后还是决定继续前进。
在突尼斯，一支运输机编队一直在等候着艾森豪威尔的命令。在接到命令后，他们将立即起飞，牵引着英军第1空降旅的滑翔机向西西里岛进发。不幸的是，他们径直飞入了风暴之中，抵达马耳他上空时已是一片混乱，运输机偏离了航线，滑翔机在风暴中颠簸。另一批运载3000名美军伞兵的200架运输机编队也遭遇了同样的厄运，飞机在肆虐的风暴中无法保持自身的航线，使得整个空降行动变得混乱、无序。恶劣的天气引发了一连串灾难，40架牵引机原路返回，69架牵引机尚未抵达预定空域就释放了所拖曳的滑翔机。这些纤弱的滑翔机坠入了茫茫大海，一些空降部队士兵因此死于非命。剩余的美军伞兵飞临了伞降区的上空，但他们的处境也好不到哪里去。由于恶劣天气所引发的导航问题，只有极少数飞机将伞兵部队空投到了预定的着陆点，其中，空降到最接近目标的伞兵大约只有200人。这种混乱情形一度使得美军空降行动指挥官詹姆士·加文将军认为，他们被错误地空投至了意大利本土。在这种混乱的空降过程中，唯一令人欣慰的是敌方同样非常困惑：由于不断接到有关盟军伞兵部队和滑翔机空降的报告，德意守军最初判断有2万～3万名盟军部队在西西里岛空降，而实际上只有4500多名。
幸运的是，大风终于在盟军进攻西西里岛的第一天夜间停下来了。由于天气原因，美军第7集团军未能按时抵达预定登陆点——西西里岛西部海滩。但是英军第8集团军按时抵达了登陆点，他们在随后的登陆行动中基本上未遇到抵抗。当时，防守该滩头阵地的意大利守军认为，在这种恶劣天气条件下登陆简直就是疯子。于是在盟军运输机飞离后，他们立即放松了警惕。第一批登陆部队未遇到任何抵抗，他们冲上滩头并成功夺取了岸防工事。当意大利守军意识到所发生的一切之后，开始对盟军滩头阵地实施杂乱的炮击。这时，在海岸附近停泊待命的6艘英国皇家海军战舰立即成功实施了炮火压制行动。
登陆西西里东部海岸的先遣部队向内陆挺进。此前不久，卡西比里镇在上午8时已落入英军第5师手中，这使得第8军和第15军能够比较容易地赶过来。美军可就没有那么幸运了。西西里岛西部的守军意识到盟军正在进攻，于是，盟军飞机刚一进入海岸炮火的射程内，他们便立即向其开火。而盟军的海上炮火压制了敌方的炮火，使美军相对轻松地登上了岸。在利卡塔，美军士兵发现了一个废弃的指挥所，他们进去时听到电话在响。随行的战地记者迈克尔·奇尼戈会讲意大利语，他接了电话。一名意大利军官焦急地询问美军是否真的已经登陆了，奇尼戈用意大利语回答说这简直是一派胡言，于是对方就满意地挂断了电话。
就在同盟国对意大利发动进攻前夕，德军部队正在萨莱诺附近举行作战演习
上午10时左右，盟军部队在岸上站稳了脚跟。美军空降部队克服了未在指定地点空降的种种困难，为地面部队的推进行动提供了帮助。在向预定集结点运动的过程中，一些偶然相遇的美军伞兵结合起来，组成了若干个临时战斗小组，对意军防线后方进行了破坏，为从滩头向岸上地区运动的盟军部队提供了极大的帮助。伞兵的活动有力地牵制了意军后备部队，阻止了其对登陆地区实施增援。
英军空降部队也遭遇了恶劣情况。原计划将有1500人空降到岛上，事实上只有100人成功了，但这并没有妨碍他们占领卡瓦东纳河上的蓬特大桥。意大利守军多次试图消灭这批幸存下来的英军空降旅官兵，但直到7月10日下午晚些时候，仍然未能得逞。当时，英军空降兵仅剩下15名官兵，随后又有7名死于意军的进攻行动。8名幸存的英军分成了两组，2人在附近山头占据有利地形，不放过任何狙击意军的机会，以此来牵制意军行动；另外6人则向盟军登陆区靠拢，设法与友军取得联系。最后，他们终于与友军取得了联系，并引导英军第5师的一支快速纵队抵达桥头，意大利守军很快便被英军歼灭。夺取卡瓦东纳河上的格拉蒂尼系缆大桥为盟军进攻锡拉库扎扫清了道路，标志着作战行动取得了第一个重大胜利。
美军在格拉附近地区进攻受阻，特别是在德军“赫尔曼·戈林”装甲师投入战斗后，形势变得更加复杂。受通信中断的影响，德意军队之间无法实施协同行动，德军自身的运动也受到极大的影响。当时，德军虽然迟滞了美军的进攻，但也无法向登陆场实施有力的反击。随着夜幕逐渐降临，大批盟军部队陆续安全登陆。
西西里岛战役的第二天，德意军队之间开始加强协同反击，盟军夺取岛屿变得十分艰难。一支由60辆坦克组成的德军装甲部队，一度攻至了距盟军登陆点约2英里的地方。盟军被迫停止了所有卸载行动，滩头上所有人员不得不手持武器奔向防御阵地。此时，海岸附近的盟军舰艇也开火进行增援。德军坦克虽然火力强劲，但它远远比不上盟军舰艇的舷炮火力，不得不立即后撤。
登陆行动中也曾发生过悲剧。一批向美军任务区输送增援部队的盟军飞机被误判为德军轰炸机，遭到盟军地面防空炮火的射击。23架盟军飞机被击落，另有37架受到重伤，200多名盟军官兵死亡。第二天，德军也在卡塔尼亚实施了空投，对地面部队进行增援，这标志着德军对西西里岛大规模增援行动的开始。德军增援部队抵达的同时，同盟国军队继续向西西里岛纵深地域推进。
向巴勒莫推进
在7月份的剩余时间里，美英盟军继续向前不断推进。在此期间，蒙哥马利将军和巴顿将军之间的竞争也逐渐加剧。最为明显的是，英军第30军在伦蒂尼进攻受挫后，蒙哥马利不得不下令英军从埃特纳火山底部改变进攻方向，从西面进攻墨西拿。为实现这一战术机动，第30军军长奥利弗·利斯将军必须使用从维齐尼通往卡尔塔吉罗的124号公路。该公路位于美军任务区内，蒙哥马利将军下令利斯将军沿着该条公路向前推进，但他忽略了通告美方，结果导致美军和英军同时向同一个目标——恩纳镇发起进攻。但是，除了初期出现这次混乱，其后一切进展顺利。
然而，蒙哥马利的做法激怒了巴顿将军，因为这一方面证明了美军在侧翼保护方面发挥了重要作用，另一方面却剥夺了美军参与进攻墨西拿的权利。当然，巴顿也并不像想象中的那样生气，因为他已经在考虑夺取岛上最大的城市巴勒莫。巴顿私下请求亚历山大将军派他去夺取巴勒莫（尽管这个请求有点命令的味道），结果令他比较满意。美军第2装甲师和第3步兵师接到命令攻打巴勒莫，4天之内前进了100英里，7月22日进入巴勒莫。他们一路上几乎没有遇到任何抵抗，在巴勒莫遭遇的唯一敌军是一些准备投降的意大利军队。早在几天前，驻防巴勒莫的德军部队已经撤退，但在撤退前凿沉了40余艘船，企图用来阻塞港口的航道。但是，美军工兵仅用了一个星期的时间，就使该港口恢复了50%以上的吞吐能力，创造了非常出色的成绩。
巴顿将军抢占了巴勒莫城，为美军进军墨西拿创造了有利条件。巴顿决心赶在英国人之前抵达墨西拿，他告诉部属们，美国陆军的伟大荣誉就在此一战。进军墨西拿远比抢占巴勒莫困难得多，美军第7集团军需要穿越大片山地，其间的道路很容易被德军切断。美军前进的步伐十分缓慢，推进行动最终在特罗尼纳受阻。8月6日，在空军密集轰炸的配合下，美军用一个师的兵力消灭了德国守军。受美军向前推进的影响，蒙哥马利下令英军全速前进。8月中旬，美英军队先后抵达了墨西拿市郊。8月17日，一支美军侦察分队进入了市区，随后一支英军装甲部队也开进了城区。德军早已放弃了该城，从墨西拿海峡撤往意大利本土。
事后得知，凯塞林将军认为德军最终无法坚守西西里岛上的阵地，且德军也不值得为西西里岛付出巨大牺牲。8月8日清晨，他下达了撤退命令，墨西拿随即落入了盟军之手。德军成功撤出了约4万名部队及其装备。尽管盟军未能阻止德军逃走，但经过38天的战斗，盟军成功地实现了他们的主要目标——占领西西里岛。现在盟军可以将注意力投向意大利本土了。就在西西里岛战役期间，意大利国内传出了戏剧性的消息——法西斯头子墨索里尼被放逐。