В начале июля Рамсей со штабом прибыл на Мальту. 4 июля последовал приказ начать операцию «Хаски», и 9 июля конвои двинулись. Благодаря дезинформации, потери на переходе оказались невелики. Южнее острова в контрольной точке Рамсей принял командование высадкой. Из?за волнения на море неприятель не ожидал вторжения, которое началось на рассвете 10 июля. Несмотря на неувязки при высадке, британские войска к вечеру укрепились на берегу. Тральщики очистили проходы к взятым портам Сиракузы и Аугуста, что позволило с первого дня наладить снабжение. Несмотря на активность неприятельской авиации и подводных лодок, потери в судах оказались сравнительно невелики. За успешную высадку флагман получил Командорский крест Британской империи.
В октябре 1943 года союзники избрали Рамсея главнокомандующим морскими силами при высадке в Европе. Он был произведен в адмиралы. Флагман смог все силы и опыт отдать подготовке операции «Нептун»; так назвали 7 сентября морскую часть операции «Оверлорд» по высадке в Нормандии.
Основные черты операции «Оверлорд» были выработаны на конференции в Квебеке (август 1943 г.), однако лишь 6 декабря президент США назначил Д. Эйзенхауэра верховным командующим. Сразу же и он, и маршал Монтгомери высказались за расширение высадки. В начале 1944 года было решено увеличить число высаживаемых войск, что потребовало внести значительные коррективы в планы, разработанные адмиралтейством и Рамсеем. Из?за нехватки экипажей для дополнительных кораблей пришлось на месяц отложить направление десанта в Южную Францию, также намеченное на май. Кроме того, часть боевых кораблей выделили США.
В середине февраля 1944 года Рамсей выпустил первый приказ с общими наметками плана. Окончательный вариант объемом 700 страниц был завершен 10 апреля. Для захвата плацдарма на континенте создавались Западное и Восточное оперативные соединения. Первое, из британских кораблей, должно было высадить 3 дивизии 2?й британской армии на 3?х участках; западнее в двух пунктах высаживало части 1?й американской армии американское Западное оперативное соединение. За ударными соединениями должны были выйти еще 2 соединения, а затем следовало организовать постоянный поток грузов на транспортах. Всего в операции участвовали 1213 кораблей всех классов и 4126 различных десантных судов, сотни мобилизованных транспортных судов, в основном с английскими и канадскими экипажами.
Для прикрытия десантов от возможных атак надводных кораблей и подводных лодок в море высылали многочисленные легкие силы, свыше 300 тральщиков были предназначены для борьбы с минами на трассах перехода судов и в местах их стоянки. Для защиты пунктов выгрузки от волнения моря было решено соорудить две искусственных гавани и 5 укрытий для мелких судов из больших железобетонных кессонов и затапливаемых на мелководье судов с пристанями и мостками на понтонах.
Для борьбы с германскими тяжелыми батареями и войсками на берегу для каждого ударного соединения создали группу кораблей артиллерийской поддержки, которым были приданы наземные и воздушные корректировщики.
8 мая 1944 года Эйзенхауэр назначил день высадки — 5 июня. 23 мая предварительный приказ получили все флотские штабы в Великобритании, после чего началось тщательно подготовленное сосредоточение кораблей и судов в исходных пунктах. 25 мая верховный командующий утвердил дату высадки, и Рамсей приказал капитанам кораблей вскрыть пакеты с инструкциями. После этого для сохранения тайны было прекращено сообщение судов с берегом. 1 июня адмирал принял командование всеми силами операции «Нептун» из Боевого штаба возле Портсмута. К утру 4 июня корабли и суда находились либо в море, либо в готовности. Плохие погодные условия заставили Эйзенхауэра отложить высадку на сутки. Система была отлажена так хорошо, что все конвои вернули сигналами по радио; лишь за одним пришлось послать корабль. Предсказанное синоптиками улучшение погоды побудило принять решение проводить операцию, ибо в противном случае ее пришлось бы перенести на несколько недель.
Рамсей в ходе дискуссии по поводу решения, отменять ли высадку, занял нейтральную позицию. Он сказал, что в дурную погоду можно справиться с управлением судами, однако сложно будет вести огонь из орудий с качающихся кораблей.
Плохая погода, как и у Сицилии, позволила обеспечить неожиданность высадки, ибо противник не ожидал вторжения и даже германская патрульная авиация была отозвана.