双方兵力分析
同盟国
在“轻足行动”的名义下，蒙哥马利计划用两支突击队穿越德军在北部布设的雷场，之后装甲部队会经过这里去打败德军装甲部队。同时一些部队会在南方佯攻，这样剩余的轴心国部队就不会北上增援。蒙哥马利计划用12天的时间分“闯入，混战，击败”这三步来取得胜利。
第一阶段进攻的计划是：四个步兵师会推进到一个叫“酢浆草线”的地方，摧毁轴心国外部防线。与此同时，工兵会在雷区中清除地雷并划出安全通道，而装甲师会从这里经过并且推进到“吝啬鬼线”，在那里他们会检查自己任务的完成进度并向后方报告，他们还会夺取“皮尔逊线”，在那里他们会暂时停留并巩固自己的位置。这两条线都位于轴心国防区深处。在战役发生几个月前，英联邦军队使用了一些欺骗战术，为的是使轴心国在开战时措手不及。他们不仅要在战斗地点上欺骗他们，还要让他们获得错误的发起时间。这些欺骗的代号为“柏特来姆行动”。九月，盟军在北部倾倒了一些废弃物品（比如拆掉的旅行箱）并将它们伪装起来，使它们看起来就像弹药库和粮仓。轴心国军很自然地发现了它们，但是在此之后盟军没有发起大规模攻击，而且一段时间过去后那些“弹药库”和“粮仓”的位置也没有改变，于是轴心国军也就没把它们放在眼里。这就使第八集团军能在夜间于前线将那些废弃物换成真正的弹药库，油罐和粮仓，而不被敌人发现。与此同时，盟军还开始建造一条假的输油管，这将会使轴心国军认为战役将会在盟军计划的开始时间以后开始，而地点会在南方。为了更进一步地迷惑敌人，盟军在南方用胶合板来覆盖住吉普车，使之看起来像坦克，而北方的坦克也被盖上了胶合板，看起来就像运输队。
轴心国
大战前夕各方的部署经过阿拉穆·哈尔发一战，轴心国军队损失惨重。德军与意军的士兵都变得很疲惫，并且他们只能靠缴获的盟军给养来维持生活。在8月时，隆美尔的部队在人员和装备上仍然具有优势。但是在此之后，英联邦军队从英国，印度和澳大利亚得到了大批人员和装备，并从美国获得了一些坦克和卡车，而隆美尔的部队没有得到任何支援，他的优势很快就失去了。他一直在向国内请求支援，但是当时苏联的顽强抵抗使德国战争机器的注意力都集中在了东线战场，只有很少量的支援到达了北非。
隆美尔预料到英联邦军队很快就会强大到能对他的部队发动进攻。他唯一的希望就是在斯大林格勒作战的德军能够迅速打败苏军，然后通过外高加索向南移动，威胁波斯（伊朗）和中东地区。这将会使大量的英联邦部队从埃及被送到波斯去帮助英军防守，因此英联邦军队对德军的攻击也将会延迟。
在这个时候，隆美尔就可以催促德军高层指挥官为他的部队提供支援。最终，他的非洲军团就会和位于苏联南部的德军联合起来，打败位于北非和中东的英联邦军队。
在那时，隆美尔的部队正在等待英联邦军队的进攻和德军在斯大林格勒的胜利。
他们布设了50多万颗地雷，它们主要由反坦克地雷组成，还混有人员杀伤雷。
隆美尔将德军与意军交替部署在前线。他的部队包括了两个德军装甲师和一个德军摩托化步兵师，还有一支同样大小的意大利部队。由于盟军的欺骗战术迷惑了轴心国，使他们不清楚英联邦会在哪一点发起攻击，因此隆美尔在整个前线都部署了军队。这就延长了他们集中兵力抵抗英联邦进攻的时间，并且这样也会消耗大量油料，而这正是隆美尔所缺乏的。
战役进程
隆美尔攻占多布鲁克之后，立即对溃逃的英军发起追击。6月25日，英军第8军团退守至梅尔沙马特鲁，当天夜晚，奥金莱克赶到前线，亲自接管第8军团指挥权。
6月28日黄昏，隆美尔的装甲部队攻占弗卡，30日黄昏抵达阿拉曼一线，此时他距亚历山大港这个著名的非洲古城只剩60英里路程了。
当隆美尔的先头部队进抵阿拉曼时，亚历山大港的英国海军已经经苏伊士运河向红海逃去，开罗火车站挤满了逃难的百姓，军事机关拼命焚烧档案，灰白纸屑漫天飞舞，英军士兵幽默地将这恐怖的一天称为“纸灰星期三”，此刻埃及地下抵抗组织领导人也抵达北非与隆美尔会晤。
但事实上，隆美尔的攻势已过顶峰，开始走向低潮，而表面低迷的英国人其实正在积蓄力量，准备发动反击。
1941年6月30日，隆美尔发起进攻，第一次阿拉曼战役拉开序幕，到7月3日为止的4天中，隆美尔不断变换战术和进攻方向，向英军几个阵地发动了4次极具规模的进攻，但全部以失败而告终。非洲军团只剩下26辆坦克。7月3日夜晚，隆美尔被迫下令转入防御。7月4日晨，奥金莱克指挥英军向德军发动反攻，到7月既日夜晚为止，奥金莱克共发动6次进攻，而隆美尔也发动了3次进攻，非洲军团几次几乎被消灭，但最终都转危为安。英军也几次胜利在望，但也都功亏一篑。奥金莱克最终还是没有把隆美尔从阿拉曼击退。而隆美尔也未曾到达埃及首都开罗，实际上从5月26日以来，他发动的攻势就再也没有取得实质性进展。
7月26日以后，双方都感到谁也无法在近期取得决定性的胜利，战场进入了僵持阶段。根据双方的补给情况来看，时间拖得越长，形势就越对英军有利，马耳他岛基地已恢复元气，一支潜艇部队和远程轰炸机部队已进驻该岛，轴心国的运输船队从7月开始屡屡被击沉，在8月最后一个星期里，英军获得50万吨补给品，而德意军队拥有的只不过1万吨。只有两条路可供隆美尔选择：（1）退出埃及回到昔兰尼加地区，以便固守利比亚，在北非维持一个长期僵局；（2）虽然自身已处劣势，但英军目前肯定比几个月后得到进一步补充时要虚弱得多，不如孤注一掷，全力进攻，或许凭借德军战术技巧和人员素质上的优势，侥幸打胜。但是倘若既不主动进攻，又不主动后撤，无疑是坐以待毙。
隆美尔将方案提交柏林，希特勒当然不会轻易向英国人低头，所以，隆美尔只能在不利的处境中发动进攻。然而，隆美尔觉得实在没把握，他的燃料已不足以发动一次像样的进攻，故而他坚决要求在没有解决燃料问题前不能冒然行动。于是意军总参谋长卡伐里罗向他保证，当他在8月30日月圆时发动进攻后几小时，一艘6000吨油轮将抵达北非，凯塞林也向他保证：在所有努力都失败之后，他将提供700吨汽油。对此隆美尔将信将疑。
英军的情况正相反，他们只要拖延时间，便可在实力上获得对德军的压倒优势。由于加查拉防线的崩溃和多布鲁克的陷落，丘吉尔在国内遇到很大压力，他要求奥金莱克的部队发动进攻，以缓和国内舆论，并在国际上挽回点面子，但奥金莱克坚决抵制这一命令，他认定要等一切准备好，即在实力上取得压倒性优势时，才发动进攻，丘吉尔盛怒之下将他罢职，由亚历山大将军接任中东军司令，原第8军团13军军长高特将军升为第8军团司令。但高特因飞机失事不幸身亡，由蒙哥马利中将接任第8军团的指挥。但蒙哥马利和奥金莱克一样拒绝丘吉尔立即发动进攻的要求，他也要等一切准备好，有了必胜的条件后，才发动对德军的打击。
尽管隆美尔明知处境不利，胜利没有多少把握，并且怀疑卡伐里罗和凯塞林的保证，他还是觉得与其坐以待毙，不如孤注一掷。他决心按计划在8月底月圆时分发起第二次阿拉曼战役，力求全歼英军第8军团。
当时双方实力对比是：隆美尔有440辆坦克，其中意大利军的200辆是老式陈旧的，蒙哥马利有760辆坦克，其中有美国最新式的“格兰特”坦克300辆。英军空军对德军空军的战场比例是5∶1，占绝对优势。在人数上，隆美尔9.6万人，蒙哥马利10万多一点。因为是沙漠坦克战，决定胜负的主要是制空权，坦克、火炮和海陆补给线的畅通，所以，人数上略有差异，不足以影响大局。
隆美尔的进攻计划是：由北向南依次部署德军第164步兵师，意军第21军，1个德国伞兵旅和意军第10军中的布里西亚师，用这些第一线兵力在北面海岸地区发动佯攻，在中部作一个牵制性攻击，他亲率非洲军第21、第15装甲师，第90轻快师，意大利第20军，包括2个装甲师和突斯提步兵师组成主力突击集群，在英军阿拉曼防区南端的地雷场实施突破，然后北上攻取阿拉姆·哈勒法山岭，直扑阿拉曼英军防线后方，并且在那里与英军主力决战，全歼第8军团，此外还有3个意大利师留在梅尔沙马特鲁·巴尔地区充当总预备队。
隆美尔计划的前提是建立在德军高超的战术技巧和指挥官灵活机动的应变能力，以及英军反应迟钝三个条件之上的。但是，英国人早就能利用艾尼格马密码机破译德军最高机密，只有到大英帝国生死攸关的时刻，才可以使用它。这次阿拉曼会战关系到大英帝国海外殖民地心脏地区的安危，故而再次起用艾尼格马密码机，破译了德军全部作战机密，隆美尔进攻计划的每一个细节，英国都人一清二楚。
8月30日夜晚，隆美尔带着他的“突击群”开始了一场豪赌。他手头现有的汽油只够他突破地雷场，进到海岸公路的英军后方。所以他无力像在加查拉那样绕过阿拉曼防线的布雷场，直扑英军后方，而不得不硬着头皮从英军地雷场闯开一条通道。他没料到蒙哥马利将英军地雷场安排得异常密集，难以通过，他的排雷工兵在前面拼命地排雷，他的“突击群”被困在布雷区，挤作一团，英军照明弹将夜晚照得如同白昼，轰炸机群在非洲军团头上狂轰滥炸。卡车、装甲运兵车、坦克一辆接一辆被烧成灰烬。
第二天上午8点，隆美尔驱车赶到前线，被自己的部下的遭遇所震惊。因为，按计划非洲军团的先头部队应于夜间通过地雷场，在第二天拂晓，攻下阿拉姆·哈勒法山岭。而此刻他收到的是非洲军的参谋长拜尔莱茵上校向他报告，第21、第15装甲师刚刚前进至地雷场的尽头。前进的道路已打开，情况出乎意料的严峻，时间表已被打乱，隆美尔开始对继续进攻犹豫不决。但拜尔莱茵认为已经付出这样大的代价就应毫不犹豫按计划进攻。于是，隆美尔无法选择，只得前进。下午6时，隆美尔的“突击群”抵达阿拉姆·哈勒法山脊，面对132高地，他已是蒙哥马利的瓮中之鳖。非洲军的“突击群”在此之前穿越了一片软沙地带，消耗了大量的汽油，现在他的“突击群”车队所剩汽油只供行驶30英里之用，无法实施战场机动，因而，无力按原计划继续东进迂回阿拉姆·哈勒法山脊后方，迫使守军放弃防御，只好硬碰硬地向英军正面发起攻击，而这正中蒙哥马利的下怀。
英国空军完全掌握了制空权，夜以继日的轰炸，使隆美尔处于进退两难的困境。这时的隆美尔一直在等着汽油运来，卡伐里罗答应在进攻发起几小时便可到达的油轮，已在8月31日被英国人在多布鲁克悉数击沉。凯塞林并没有开空头支票，他确实提供了700吨汽油，但在运往前线途中已被运输车队自身给消耗掉了。
9月1日，隆美尔的部队在地面遭到了蒙哥马利的强大阻击，空中又有英国空军的火力压制，损失惨重，而且汽油储备也已消耗殆尽，9月2日早晨，隆美尔决定撤退，但缺乏汽油，不能大规模行动，“突击群”只能坐以待毙，9月3日，隆美尔不得不抛弃50辆坦克、50门野战炮和反坦克炮等重火力装备，原因是它们已经失去了前进的燃料，全力以赴向东撤退。到9月6日，隆美尔且战且退，通过了原先出发时的英军南端的地雷场。所幸由于蒙哥马利的过于谨慎，没有尽全力堵截。
阿拉姆·哈勒法之战以隆美尔失败而告终。它也是阿拉曼会战中的第二次交战，同时也是该次会战的转折点，如果说阿拉曼会战是北非战场的转折点，那么更准确他说，双方在北非战场的命运正是在阿拉姆。哈勒法之战中决定的。德军进军开罗，跨过苏伊士运河，穿越中东，与苏联境内的克莱斯特装甲军团会师高加索的迷梦破碎了；隆美尔不可战胜的神话也破灭了。
9月9日到10月底这段时间里，各种作战物资源源不断送到蒙哥马利手中，他的实力大为增强，通过训练，部队的战斗素质也提高了不少，而这段时间里，隆美尔却因病回德国休假，非洲军团的指挥权暂由施登姆将军代理，北非的部队也只获得极为可怜的补给。在英军10月底发动强大攻势前几个星期里，没有一艘油轮到达北非。
10月24日，希特勒直接打电话给正在奥地利山庄里养病的隆美尔，急令他立即飞回非洲，指挥作战。10月25日黄昏，隆美尔飞抵非洲军团的指挥总部，并向部队发出告示：“我再次担任全军指挥。”
令隆美尔头痛的第一件事就是汽油的极度缺乏，当他确信英军主力在北面时，冒着极大风险将后备队和南面的第21装甲师。炮兵主力部队调往北面，因为一旦判断错误这些部队将再也没有燃料运送到其他地区了。由于隆美尔判断准确，到了10月26日，蒙哥马利的进攻受挫，死伤枕藉。10月28日，蒙哥马利再度发动进攻，第二天又被阻止。英军和德军坦克损失比例是4∶1，但英军实际优势反增加到11∶1。隆美尔只剩90辆坦克，而蒙哥马利尚有800辆坦克。11月2日，蒙哥马利第三次进攻，虽收获甚微，但隆美尔已无力再战。11月3日中午，隆美尔的无线电侦察部门截听到蒙哥马利强大的坦克部队准备迂回海岸公路，截断非洲军团的道路。
11月4日下午3点30分，意大利第20军全军覆灭，意大利第10军全面溃败。英军在防线上已打开12英里宽的突破口，坦克如潮水般涌入。在这即将全军覆没的时刻，隆美尔不等希特勒命令下达，冒着上军事法庭的危险，断然下令撤退。第二天隆美尔接到希特勒的电报：“既然木已成舟，我同意你的要求。”终于，隆美尔带着残余部队，带着曾经百战百胜的非洲军团，从阿拉曼开始了艰苦而又卓越的2000英里大撤退。
1942年11月8日，英美盟军在摩洛哥和阿尔及利亚登陆，虽然这支登陆部队尚与蒙哥马利的部队相距遥远，但隆美尔的非洲军团已处于被两面夹击的态势，他已意识到北非的失败只是迟早的事。11月中旬，隆美尔燃料不济，陷于不能行动的绝境，幸亏凯塞林给他空运来80吨汽油，又恰逢两天暴雨大作，英军前进受阻，他再一次绝处逢生，逃脱英军的围歼。11月21日。他燃料用尽，在利比亚的阿杰达比亚又陷停顿。这时被英军鱼雷击沉的阿尔普号油船上的箱子和油桶成百上千地漂浮到阿格拉到布雷加一带海岸，命运之神再一次挽救了隆美尔和他的非洲军团。
12月中旬，隆美尔退到突尼斯境内，他开始酝酿一个新的想法。他想同在突尼斯先前登陆的阿尔尼姆的德军第5装甲军团合兵一处，给毫无战斗经验的美国人一个下马威。
1943年2月中旬，隆美尔突然向锡迪—布齐德发动进攻，美军A战斗群被打得措手不及，落荒而逃。2月17日，美军全线溃退。
2月20日，隆美尔的部队在凯塞林隘道重创美军第2军主力，大获全胜，但他手下的第21装甲师的指挥官希尔德布兰特愚蠢地不去乘胜攻占战略要点特拉镇。假如及时攻占该镇，英美军队就无法阻止德军的前进。当隆美尔侦获到英军指挥的命令，“不准以任何借口向后撤退一步”的命令后，便因指挥上的一连串不顺手和阿尔尼姆拒调装甲部队的缘故，判定自己的攻势已到极限，断然决定收兵。
现在，隆美尔决定回到东面的马里斯防线，跟蒙哥马利算一次总帐。隆美尔破天荒地建议来一次两面夹击，以第10、第21装甲师从海岸附近的北线出击，第15装甲师和第164轻快师一部从南线穿山而出，但计划遭到梅斯等人的反对，隆美尔只好采取经常惯用的“右肘弯击”战术。然而蒙哥马利再一次通过艾尼格马密码机，得知了隆美尔全部进攻计划细节，包括进攻的地点、途径、时间，他又一次布下陷阱，等待德军的进攻，这场被称为“卡普里行动”的梅德宁战役，在1943年3月5日打响，德军3个精锐的装甲师突然跃出，后面是几百辆运载步兵的卡车跟随其后，向蒙哥马利的铁壁铜墙撞去。中午，新任非洲军司令汉斯·克拉默将军向隆美尔报告说：坦克部队没有取得任何进展。下午5点，损失了350辆坦克的隆美尔被迫取消了进攻。这也是他在北非的最后一战。不几天，患病的他便决定回国治疗，而且一去就再没回来过，终于结束了他在北非的战斗生涯。
隆美尔离开非洲后2个月左右，5月13日，25万北非德意军队经抵抗后，在弹尽粮绝的情况下由阿尔泥姆将军和梅斯元帅率领，向英美盟军投降。其中德军15万人，只有633人从海上逃走，该日下午2点15分，英军总司令亚历山大将军向丘吉尔发出电文：
“首相阁下，职正式报告突尼斯战役已完全结束。敌军一切抵抗均已中止。我军已为全部海岸的主人。”
阿拉曼战役终以同盟国的胜利，轴心国的失败而告终。