1944 年對於德軍而言，可謂是艱難至極。6 月，盟軍在諾曼第成功登陸，德軍被迫陷入兩線作戰的困境；8 月，蘇軍發起巴格拉季昂行動，重創德國中央集團軍群；8 月底，蘇軍攻入羅馬尼亞，羅馬尼亞政變倒戈，致使德國原本就不容樂觀的資源供給愈發艱難。
除了蒙哥馬利在市場花園行動中的失利，東西兩線幾乎全是壞訊息。蘇軍正籌備著冬季大進攻，盟軍也在積聚力量，留給德軍的時間所剩無幾，他們必須做出抉擇，以改善兩線作戰的尷尬局面。 德軍經過深思熟慮，決定先對盟軍動手。
畢竟在他們看來，蘇軍難以戰勝且不會和談，而盟軍相對較弱。希特勒認為，只要在西線取得重大勝利，就能夠分裂盟軍，迫使英美拋開蘇聯與德國締約，這樣德國就能將兵力全部投入東線，同時也能有足夠時間研制新式武器，如飛彈、噴射式飛機、超重戰車等。 德軍向來堅信進攻是最好的防守，既然敢於主動出擊，必然握有一定優勢。
1944 年底，隨著戰線收縮，德軍無需再防守整個西歐，兵力得以空前集中。盡管盟軍掌握著制空權，但德軍的補給問題有了明顯改善。 盟軍的戰線從法國南部一直延伸至荷蘭比利時，後勤運輸逐漸吃力，每向比利時前線運送一加侖燃料，盟軍自身就要消耗掉 5 加侖，這也是盟軍不得不暫停大型攻勢的重要原因。
最終，德國高層將進攻地點選定在盟軍防守薄弱的阿登地區，德軍將此次閃擊戰計劃命名為守衛萊茵行動。 德軍期望借此行動撕裂英美戰線，重新占領安特衛普，切斷深入的美軍後勤，進而促成和談。不少德軍參謀擔憂盟軍的空中優勢會遏制德軍進攻，但希特勒駁回了這些顧慮。 晚秋時節，西北歐常常被大霧或低雲籠罩，不利於空軍出動。
此外，希特勒還堅信美國人缺乏戰鬥力，認為美國後方一旦聽聞部隊損失慘重的訊息定會崩潰。於是，德軍在 9 月確定了行動計劃。 德軍原計劃動用 40 多個師，包括 12 個裝甲師、裝甲擲彈兵師和一些步兵師。但由於人力短缺，最終只能東拼西湊出 20 個師，其中包含由戰場老兵和新募兵員組成的國民投擲兵部隊，這 20 個師幾乎用盡了德國所有的後備兵力。
德國將部隊編成 3 個裝甲集團軍。第 6 裝甲集團軍下轄 4 個黨衛軍裝甲師，包括警衛騎隊師和第 12 青年師以及 5 個步兵師，由黨衛軍奠基人迪泰瑞希率領，作為主力負責占領安特衛普。 第 5 裝甲集團軍，下轄 3 個裝甲師和 4 個步兵師，由曼托菲爾率領，負責進攻中路並占領布魯塞爾。
第 7 集團軍下轄 4 個步兵師，由布蘭登伯格率領，負責進攻南路和保障側翼。 除此之外，德國的第 15 軍部署在阿登戰場最北端，負責牽制美軍行動，若形勢有利則發起進攻。進攻的德軍總計 25 萬人，約 1000 輛坦克，戈林承諾湊 3000 架飛機提供空中掩護，實際卻只拿出 800 架。
希特勒將計劃交給了西線總司令倫德施泰特和 B 集團軍群司令莫德爾，這份計劃幾乎是 1940 年進攻法國計劃的翻版。只是 1940 年德軍只需穿過阿登山區，而 1944 年卻要在山區作戰，且雙方力量早已不可同日而語。 莫德爾並不認為德軍有能力攻占安特衛普，他決定先實施部份計劃，吃掉美軍的先頭部隊，然後再伺機行事。
戰鬥開始前，德軍還派出了一支特種部隊，這支部隊由歐洲最危險的男人斯科爾茲內率領。 他們身著美軍制服，操著流利的英語，潛入盟軍後方進行破壞活動，包括襲擊美國士兵、剪斷電話線、倒轉路標、鋪設虛假地雷等，甚至放出要去巴黎暗殺埃森豪威爾的狠話，致使盟軍後方人心惶惶。
12 月 16 日，德軍展開行動，猛烈的炮火打擊過後，德軍 3 個軍向阿登地區發起進攻。他們面對的是美第一集團軍所屬的 5 個師，約 8.3 萬人的兵力，德軍在戰鬥初期形成了人數優勢。 此時，許多盟軍士兵還認為德國已無力發起大型進攻，結果盟軍被德軍打了個措手不及。北部德軍第 6 裝甲軍的步兵單位，在艾森伯恩山脈遭遇美軍兩個步兵師的頑強抵抗。惡劣的天氣雖削弱了盟軍的空中力量，卻也阻礙了步兵的推進，迪泰瑞希不得不提前出動裝甲部隊來開啟局面。
中路的進展相對順利，曼陀菲爾成功運用潛行攻勢，包圍了美 106 師的兩個團，並迫使他們投降。據美軍記錄，此戰美軍損失 7000 至 9000 人。在南方的德軍攻至重要路口聖維特和巴斯托涅，但美軍第 101 空降師隨即抵達巴斯托涅，德軍無法迅速攻陷此地，不得不留下部份部隊圍城，裝甲部隊從兩側繞過。
最南方的第 7 裝甲軍，在突進幾英裏後被美軍部隊阻攔，只有第 5 傘兵師突進較遠。隨後兩軍陷入拉鋸，不過第 7 裝甲軍倒是完成了保障側翼的任務。第二天，盟軍高層才終於意識到阿登地區的戰鬥並非地方性的反擊，而是一場大型進攻。豪威爾及其指揮官們，趕忙下令大批援軍趕赴此處。 不得不說，盟軍的增援極為迅速，在一周時間內，盟軍就集結了 25 萬人的支援部隊。
可在援軍抵達前，德軍已占領馬斯河渡口，第 7 集團軍越過奧爾河，在美軍防線上打出一個寬 100 公裏、縱深 30 至 50 公裏的突出部。 約阿西姆·派普率領的派普戰鬥群是第 6 裝甲軍的進攻矛頭，派普戰鬥群一路向比利時推進。初期戰鬥較為順利，但很快，就在斯塔沃洛遭到美軍頑強抵抗，派普留下一支部隊牽制，然後率領主力趕去占領馬斯河上的橋梁。到特魯瓦棚時，派普發現橋梁已被美國工兵炸毀，德軍不得不繞道斯圖蒙。
可當部隊接近此地時，美軍再次炸毀橋梁，並據守在壕溝內準備打一場阻擊戰。早在開戰前，德軍將領就總結了戰鬥勝利必須的四個條件：天氣必須差，進攻必須突然，速度必須快，必須奪取盟軍油料。 如今，派普戰鬥群的攻勢被地形阻擋，正逐漸失去先手優勢，派普戰鬥群也未能在戰鬥中奪取太多油料，裝甲部隊隨時可能停滯。
與此同時，美軍重新奪回斯塔沃洛，切斷了派普戰鬥群和主力之間的聯系，派普戰鬥群在斯圖蒙的處境愈發艱難。 德軍部隊拼命救援，但燃料的缺乏使裝甲部隊威力大減，最終派普戰鬥群不得不強行突圍，代價是放棄所有的坦克和重炮。
中路的德軍第 5 裝甲軍，一路進攻至聖維特，他們的對手是美軍第 7 裝甲師、第 106 步兵師的一個團。 美軍在克拉克的帶領下，遲滯了德軍的進攻速度，但德軍攻勢猛烈，美軍防線被擊潰，不得不將部隊撤退至薩爾姆河以西。德軍拿下聖維特，可後方的巴斯托涅仍在美軍手中，時刻威脅著德軍後方。
美軍第 101 空降師和第 10 裝甲軍 B 戰鬥群拒絕了德軍的勸降，德軍對巴斯托涅展開圍攻，包圍圈內美軍傷亡慘重。德軍看似占據優勢，但從整體來看，陷入拉鋸戰的德軍已失去進攻的突然性。 盟軍援軍不斷抵達，他們穩固防線並計劃向德軍反攻，德軍離攻占安特衛普的目標愈發遙遠。
這時，一個更為不幸的訊息傳來，阿登地區的天氣開始轉晴，隨著能見度提高，盟軍空軍恢復攻擊。 他們對德軍的後方補給點展開淪陷性轟炸，戰鬥機也開始襲擊運動中的德軍部隊，盟軍空軍還向巴斯托涅的守軍空投大批物資，極大緩解了被圍美軍的危機。看著戰場局勢的變化，德軍將士忍不住痛斥沒有飛機和燃料的仗實在難打。
曼托菲爾見戰機已失，於是向統帥部建議撤回齊格菲防線，但被希特勒拒絕。希特勒認為除了派普戰鬥群外，德軍裝甲部隊的損失十分輕微，德軍仍有能力發動大規模進攻。 1945 年 1 月 1 日，德軍發起地板行動，德國空軍轟炸了低地國家的機場，以損失 277 架飛機的代價摧毀了盟軍 400 多架飛機。
遺憾的是，盟軍僅用 10 天時間就補足了飛機的損失，而德國空軍經此一役，徹底喪失了發動大型進攻的能力。 同一天，德國的 G 集團軍發起北風行動，這是德軍在西線的最後一次大型攻勢。美軍第 6 軍陷入德軍的三面圍攻，傷亡數位不斷攀升，經戰後統計，美軍第 6 軍損傷 1.4 萬人，第 7 軍至少損傷 9000 人。
然而，德軍局部的勝利無法改變整體的力量對比。在阿登外圍，盟軍集結約 65 萬兵力向德軍發起反擊，形勢對德軍極為不利。艾森豪維爾希望蒙哥馬利於 1 月 1 日發動進攻，與巴頓的第 3 軍會合，但蒙哥馬利為避免冒險，將日期推遲至 1 月 3 日，因此盟軍未能達成合圍德軍的目標。
1 月 6 日，應丘吉爾的請求，史達林命令蘇聯紅軍提前在東線發起維斯瓦河 - 奧德河攻勢。鑒於形勢惡化，希特勒不得不在 1 月 7 日同意德軍從阿登地區撤出，大多數德軍邊打邊退撤出戰鬥區域，但因缺用過燃料，不得不放棄眾多裝甲車輛。
1 月 15 日，兩支美軍在突出部的後方會師，阿登戰役正式結束。這場戰役是美軍登陸以來最為血腥的一戰，美軍因輕敵遭受德軍猛烈打擊，死傷 8 萬余人，也有說法是 7 - 10 萬。 此戰過後，擁有巨大優勢的盟軍再也不敢輕視德軍。
對於德軍而言，阿登戰役是西線的最後一搏，德軍的反攻雖有效打擊了盟軍，但未能達成戰略目的，自身還傷亡 8 萬余人，被擊毀或丟棄 600 多輛坦克，此戰幾乎耗盡了德軍所有的後備力量，德軍再也無力阻擋東西兩線的推進。
