В обращении генерала Дуайта Эйзенхауэра к войскам перед высадкой в Европе было сказано: «Самолеты над головой будут (только) нашими». И это была не бравада. К рассвету 6 июня ВВС союзников сделали воздушное пространство над побережьем Франции столь опасным для Ягдваффе, что главнокомандующий мог не опасаться угрозы с воздуха.

Авиационное прикрытие операции «Оверлорд» было сильным и хорошо продуманным, и истребительные силы 8-й Воздушной Армии были его неотъемлемой частью. Предполагалось, что истребители союзников будут постоянно патрулировать над кораблями, пока войска штурмуют берега Нормандии. Для этой цели применялись Р-38, характерный силуэт которых позволял безошибочно идентифицировать их, чтобы не «вводить в искушение» нервничающих флотских зенитчиков. Непосредственно над полем боя «работы» для авиации практически не было и многие пилоты сильно огорчились, когда до баз в Англии дошли новости о больших потерях американских войск в точках высадки «Омаха» и «Юта».

В полуденные часы 6 июня самолеты Люфтваффе появлялись в небе в небольшом количестве. 4-я группа уничтожила Fw 190, а 355-я несколько позже столкнулась с десятью штурмовиками Ju 87. Ведомые своим командиром, подполковником Джеральдом Диксом, американские пилоты обрушились на оторопевших немцев. Охваченные паникой экипажи «Штук», пытаясь спастись, стали сажать свои самолеты на любой подходящий клочок земли. Пилоты Р-51 быстро уничтожили восемь из них и продолжили патрулирование.

Несколько позднее, в этот же день, «Штуки» повстречались истребителям 357-й группы, которые сбили семь машин, еще два уничтоженных штурмовика записала на свой счет 339-я группа. Скорее всего, пассивность Люфтваффе во Франции объяснялась тем, что немецкое командование (и особенно Гитлер) было уверенно, что высадка десанта Союзников состоится в Па-де-Кале. Постепенно немцы стали понимать, что это действительно главные силы вторжения, а не отвлекающий маневр союзников. Активность Люфтваффе стала постепенно возрастать, хотя они уже не могли помешать высадке войск. Львиная доля боевых вылетов ВВС США в день вторжения пришлась на атаку наземных целей, что привело к неизбежным потерям от огня зенитной артиллерии. Самолеты истребительного командования 8-й Воздушный Армии выполнили в этот день 1873 боевых вылета, уничтожили в них 26 вражеских самолетов и столько же потеряли сами.

К 8 июня Люфтваффе перебросили свои истребители на французские аэродромы, что позволяло им атаковать войска союзников.

В тот день состоялось множество воздушных сражений. Немцы потеряли 31 самолет, 11 из которых уничтожили пилоты 339-й группы.

Ранним утром лейтенант Арчи Тауэр из 505-й эскадрильи FS вел свое звено на штурмовку, когда один из пилотов заметил летевшую выше них группу Fw 190. Тауэр немедленно бросился на перехват и сбил одного немца. Было еще довольно темно и американские пилоты, рассеяв Fw 190, снизились на малую высоту, чтобы атаковать вражеский аэродром. Встреченные сильным заградительным огнем зенитной артиллерии, Тауэр и его ведомый открыли огонь и уничтожили бомбардировщик Do 217.

К июню 1944 года четыре группы — 4-я. 339-я, 352-я и 361-я — получили первые Р-5ID, поступившие в 8-ю Армию. Эти группы первоначально летали на задания смешанными порядками из обеих модификаций «Мустанга», но вскоре Р-51В полностью заменили на D, поступавшие во все возрастающих количествах. К июлю еще шесть групп получили Р-5 ID — 20-я, 55-я, 355-я, 357-я, 359-я и 364-я. Но прошло еще три месяца, прежде, чем в сентябре новые машины получила 479-я группа. В октябре за ней последовала 353-я, в ноябре — 356-я и в декабре — 78-я. Последние три группы пересели с Р-47 прямо на P-51D, минуя Р-51 В.

Боевые вылеты в День вторжения и последующие дни, в которых Р-51 В участвовали наряду с Р-47 и Р-38, показали, что «Мустанг» лучше всего подходит для того, чтобы расчищать дорогу наступающим войскам. Поскольку союзники пытались обезопасить свой плацдарм во Франции, поступало все больше запросов на уничтожение наземных целей, так что количество вылетов на штурмовку в каждой группе продолжало возрастать. К счастью, было более чем достаточно и «Мустангов» и пилотов, чтобы справиться с потоком требований. Подразделения стали практиковать вылет на задание двумя звеньями — «А» и «Б», чтобы в одном вылете провести и штурмовку и обеспечить защиту бомбардировщиков, причем последнее оставалось главной задачей Р-51.

Переход на «Мустанг» не всегда был легким, особенно для пилотов, ранее летавших на более крупных и тяжелых Р-38. Обойтись без серьезных потерь при переоснащении, 55-й группе помогли опытные советники, присланные истребительным командованием 8-й Армии. Но все же инертный Р-38 являл собой полный контраст Р-51. Особенно опасным было поведение последнего с полными подвесными баками сразу после взлета, что, как рассказывает майор Эд Гиллер, могло для некоторых пилотов закончится катастрофой.

«Наш первый боевой вылет на Р-51 с полным запасом топлива как во внутренних, так и в подвесных баках, был довольно опасным. Наша эскадрилья набрала высоту 800 футов, следуя за другой эскадрильей, которая уже скрылась в низкой облачности, установившейся на высоте 1000 футов, когда из- за облаков «вывалился» штопорящий «Мустанг». Каким то чудом его пилоту удалось сбросить баки и выровнять свою машину на высоте всего 50 футов. Фюзеляж его «Мустанга» деформировался и его пилот слабым голосом сообщил по радио о своем возвращении на базу. Как ему удалось спастись, я не знаю».

Но 55-я группа продолжила полет, хотя некоторые из пилотов были шокированы этим инцидентом. На высоте 25000 футов в штопор свалилось по крайней мере еще полдюжины пилотов. Но у всех них хватило духа, чтобы сбросить баки, и восстановить нормальное управление. Так бывшие пилоты Р-38 столкнулись с одним из недостатков Р-51D.

26 июня 1944 истребители 8-й Воздушной Армии участвовали в первом вылете в рамках операции «Фрэнтик» — челночных бомбардировочных налетах с промежуточной посадкой в России. Руководил истребителями Дон Блэйксли, который, сознавая какая ответственность лежит на его плечах, забил картами всю кабину своего «Мустанга». Кроме 45 Р-51 собственной группы, под его началом было 16 «Мустангов» из 352-й. Им предстояло сопровождать в Россию три крыла «Летающих крепостей». Они не могли позволить себе впустую тратить топливо в боях над Германией, и благодарили бога, что Ягдваффе почти не оказывали сопротивления по пути следования американской армады к цели. «Мустанги» обменялись выстрелами с горсткой вражеских истребителей, но не стали преследовать их после того, как немцы обратились в бегство.

Тем не менее, два вражеских истребителя было сбито.

Блэйксли был расстроен. «Кид» Хофер, бунтарь и индивидуалист, не подчинился приказам командира и погнался за самолетом противника. Назад он не вернулся. Преодолев 580 миль, пилоты обрадовались, увидев под собой Пирятин, на аэродром которого они все благополучно приземлились. Они гостили у русских четыре дня, прежде чем отправиться в обратный путь через Италию. Выяснилось, что обратно им придется сопровождать гораздо меньше В-17 — немцы очень удачно бомбили ночью аэродром в Полтаве и уничтожили 43 бомбардировщика. К счастью, временная база истребителей в близлежащем Пирятине не попала под этот удар.

Хофер, который в одиночку долетел до Киева и обнаруживший, что его уже объявили погибшим, вновь присоединился к своей части. Но неполадки с «Мустангом» вынудили его еще на какое то время задержаться в России, как и трех других пилотов. Основные же силы истребителей взяли курс на Дрогобыч в Польше, откуда их путь лежал в Италию. У побережья Югославии самолеты повернули, чтобы пересечь Адриатику, и приземлились на аэродромы в Лесине, Мадне и Сан Севере. Там им оказали гостеприимство пилоты 325-й группы, знаменитой «Checkertails», тоже вооруженной «Мустангами». Четыре отставших Р-51 пытались догнать своих товарищей, но это «удалось» лишь одному — он совершил аварийную посадку на пляж в Сицилии. Два других приземлились на раскисший итальянский аэродром Фодже. Только «Кид», в присущем ему стиле — в одиночку, игнорируя приказы — сумел на бреющем полете уйти от Bf 109s и затем, с малым остатком топлива направился к месту назначения. К счастью, его перехватил «Спитфайр» и благополучно проводил до Мальты. На следующий день Хофер наконец присоединился к своей группе, которая уже готовилась к следующему вылету.