参加“火炬”作战的英、美军队共有13个师、665艘军舰和运输舰，其中包括3艘战列舰、7艘航空母舰、17艘巡洋舰、64艘其他作战舰艇，分别编成“西部”、“中部”和“东部”三个特混舰队。首批登陆的兵力为7个师，其中有美国的4个步兵师和2个装甲师、英国的1个步兵师，共约11万人。此外，还有几个空降营将参加这次行动，其任务是占领敌防御纵深内的机场和要地。这次登陆的空中保障，将使用1 700架飞机，其中绝大部分都驻守在直布罗陀。
在“火炬”计划实施之前，10月23日，由蒙哥马利指挥的阿拉曼战役，在1 000多门大炮的轰鸣声中拉开了序幕。英军巧妙地多处出击，以佯攻配合主攻，使德军摸不着自己的作战意图。代理隆美尔指挥的施图姆将军在外出查明情况的途中遭英军伏击，从车上摔下来，心脏病发作而死。远在奥地利阿尔卑斯山上养病的隆美尔被德军最高司令部凯特尔元帅通知待命。到处都在被动挨打，士气不振，军需缺乏。由于马耳他岛仍牢牢地控制在英军手中并没有失去活力，使德国运送给养的船只被大量击沉，所以德意军队得不到必需的补给，整个战区每辆车只能再发3次汽油。11月2日，蒙哥马利的部队突破了德军防线南部，隆美尔面临的形势十分危急，他打电报给希特勒，要求趁还来得及时向西撤到40英里之外的富卡阵地。当第二天隆美尔正准备实行撤退行动时，希特勒来电严令坚守，不得后退。希特勒要求他立即返回北非前线，但此时德军的颓势连隆美尔也无力挽回。
阿拉曼战役是盟军在北非的一次决定性战役。这次战役使隆美尔损失了6万人，其中德军为3.4万。以此为转折点，盟军此后在北非的战斗中节节胜利。丘吉尔曾在回忆录中概括道：“在阿拉曼战役之前，我们从未获胜过；在阿拉曼战役之后，我们从未失败过。”
1942年11月8日，盟军按原定计划如期发动了“火炬”战役，在英国海军少将布罗斯指挥下，“东部”特混舰队于8日凌晨1时在阿尔及尔顺利登陆并很快控制了局势，下午盟军已进入阿尔及尔市区。达尔朗被迫释放了朱安等人，并在下午5时发电报给贝当元帅说，“我已命当地驻军司令朱安将军就阿尔及尔城投降一事进行谈判”。下午7时，达尔朗投降，朱安在盟军领导下重掌大权。“中部”特混舰队由美军少将弗里登指挥，在奥兰登陆时遇到顽强抵抗，伤亡惨重，但后来由于阿尔及尔的投降使法军丧失了斗志，美军装甲部队于10日乘隙突入奥兰南部，中午，法军宣布投降。由美军巴顿将军指挥的“西部”特混舰队比原定时间晚3个小时才到达摩洛哥海岸，在卡萨布兰卡附近的费达拉、利奥特港和萨菲登陆。开始时美军的进展缓慢，法军抵抗逐渐增强。11月9日，美军一面巩固自己的登陆场，一面向内地推进，但因弹药、油料还堆积在滩头，来不及送给战斗部队，所以前进的速度极为缓慢，而法军的抵抗开始加强。幸好达尔朗已下达停止战斗的命令，摩洛哥总督诺盖闻讯后便于11月11日宣布投降。美军遂占领了卡萨布兰卡。
对于英美军队在北非登陆的成功，苏联最高统帅斯大林给予了很高的评价：“苏联方面认为这次军事行动是有重大意义的卓越事实，它表明盟国武装力量的实力正在增长，并展示了意德同盟不久将崩溃的前景。非洲的军事行动再一次驳斥了那些断言英美领导者没有能力组织重大的军事行动的怀疑论者。毫无疑问，只有第一流的组织家才能完成这样重大的战役。”
此外，从军事方面讲，盟军也力求避免“耗费大量鲜血所造成的无数痛苦”。艾森豪威尔只好与达尔朗谈判。丘吉尔对这一做法是支持的，在艾森豪威尔离开英国到直布罗陀之前，丘吉尔就曾对他说过：“如果我能见到达尔朗的话，尽管我极恨他，但我若能以爬行1里路使他把舰队带到盟军这边来，那我也欣然照办。”
11月10日，盟军与法方达成停战协定后，达尔朗下达了停火命令。11月13日，双方又形成了一个全面协议，以北非的法国军政官员和平民与盟军合作为条件，盟军承认达尔朗对法属北非行政事务的管理权，而北非的所有法国军队则由吉罗将军指挥。此后不久，盟军以这种模式也争取到法属西非的皮埃尔·布瓦松的合作。但是，盟军与达尔朗达成协议一事在英美国内以及在自由法兰西的拥护者中引起了强烈不满。由于达尔朗是个臭名昭著的亲德派人物，许多人把协议看做是一桩卑鄙龌龊的勾当。丘吉尔也为此深感不安，专门打电报给罗斯福提请他注意。罗斯福于是在11月18日发表声明，向公众解释了自己的做法：“目前在北非和西非所作的安排，仅是由于战事紧迫而不得已采取的一种权宜之计。”
两天后罗斯福又对记者引用了一个希腊教会的格言：“在大难临头之际，你们可与魔鬼同行。”12月23日，达尔朗被年轻的戴高乐分子刺杀身亡。
“火炬”军事行动获得了成功，让人欣慰的是在北非登陆的战役中，交战双方的损失都很小。从11月8日到13日，英美联军共损失2 225人，法军和居民损失约490人。丘吉尔对登陆胜利大为兴奋。希特勒对法国人与盟国合作十分恼怒，11月10日，他发出了占领法国南部的命令，11日德意军队占领了法国“自由区”，导致了维希政府的垮台。11月27日，德军进攻土伦港，法国海军被迫凿沉了该港口的73艘法国军舰。
盟军顺利登陆后，又于11月底占领了整个摩洛哥和阿尔及利亚，并进入突尼斯境内，直逼比塞大港和突尼斯城下。1943年1月中旬，丘吉尔与罗斯福在摩洛哥举行了卡萨布兰卡会议。会议本来邀请了斯大林，但他声称因冬季有“重大战役”而无法前来。通过讨论，双方认为北非之战结束后应将下一步的进攻方向放在地中海，开展西西里战役。双方还费尽周折，说服戴高乐飞到北非与吉罗谈判，以达成政治上的和解。会议结束后，为了打消苏联人的怀疑，丘吉尔和罗斯福还举行了记者招待会，重申了盟国战斗到底的决心，声明迫使德国、意大利和日本“无条件投降”是盟国决不改变的目标。2月中旬，德军在突尼斯集结兵力，于2月14日发起反扑，被盟军击败。3月下旬，英美联军向敌人据守的马雷特防线发动进攻受挫。4月6日，新的一轮进攻终于奏效；德意军队被迫于4月中旬撤到突尼斯北部。4月19日，盟军发动总攻，经过18天激战，于5月7日分别攻占了突尼斯城和比塞大港。由于没有运输船只可用于撤退，成为瓮中之鳖的25万德意军队只得于5月13日全部投降。
北非登陆战役是战争史上第一次使用大批登陆舰艇实施“由舰到岸”的渡海登陆战役，这让英美大军备受鼓舞。
产生分歧，开会商议
苏联红军在苏德战场上也传来了胜利的喜讯。自1942年7月17日斯大林格勒会战开始之日起，在经过4个月的顽强防御并消耗了敌人大量有生力量之后，苏联红军于11月19日转入反攻。苏联以100万兵力、13 500门大炮、900辆坦克和1 400架飞机的巨大优势，于23日对33万德军形成合围。战斗进行至1943年2月2日才告结束，被围德军全部被歼灭。这次大会战宣告了德国战略进攻的破产，成为苏德战争的转折点，也是第二次世界大战的一个分水岭。