在攻克这个堡垒之后，德军赖歇瑙将军指挥的第6集团军继续向前推进，霍普纳将军的第16装甲军向埃本埃马尔以西展开进攻。随后，防守艾伯特运河的比利时各师开始向西全面撤退。德军绕过用巨大的壕沟防卫的列日要塞向前猛扑。
　　5月12日，比军沿马斯河阵地向后撤退，防守他们的第二条防线：安特卫普—那慕尔防线。
　　盟军虽然惶恐不安，但是依然按部就班地执行了原定的“D”计划，法军第1集团军群开进了比利时。由于“假战争”之后数月期间毫无动静，盟军上阵战斗都有一种轻松的感觉。布鲁克中将这样描述他当时不相信战争迅速降临的感觉：“很难相信在这样一个春光明媚、万物复苏的日子里，我们正跨出第一步，去参加历史上最大的战役之一。”他们虽然能够按照原计划行动，可是对突发事件的反应似乎是迟钝的。
　　5月13日，法军第1集团军的先头装甲部队同德军第16装甲军在日昂布鲁遭遇，展开了第二次世界大战首次大规模坦克战。
　　这是一次钢铁和钢铁的碰撞，数百辆坦克混战一团，炮弹的爆炸和坦克的吼叫使大地呻吟，尘土飞扬、弹片横飞、浓烟滚滚，大地变成了灰褐色，天空一片昏暗，地平线消失了，阳光失散在烟雾中。
　　此时，在比利时东南方向的阿登山区，德军A集团军群已在德比边境粉碎了比利时边防部队的抵抗，并渡过马斯河，攻入不设防地带。英法联军的将领们如梦初醒，他们这时才意识到，对于德军主攻方向的判断完全错了，德军的主攻方向在色当。更可怕的是，德军强渡马斯河后如果迅速向索姆河口推进，就随时可能从南面包围位于比利时的英法联军。
　　5月15日上午，荷军投降的消息传到比利时。为避免英法联军主力被德军围歼，下午5时，联军总司令甘末林命令英法联军从比利时迅速后退。5月16日，英法联军开始撤离比利时。在此情况下，比军只好放弃安特卫普—那慕尔防线，仓促退守到后方没有构筑工事的阵地上。
　　可以理解比利时人是怀着苦涩的心情接受撤退命令的，因为他们不得不将大部分领土拱手让给侵略者。比利时军副参谋长德鲁索将军对此评论道：“这个命令犹如晴天霹雳，接着比利时就投降了，这成为我对这次战役最糟糕的回忆。”
　　比利时后方的阵地是不堪一击的。比军仓促组成的新防线迅速又被德军突破，5月17日，德军占领比利时首都布鲁塞尔。
　　此后，比军并没有立即就放下武器，而是且战且退，企图通过梯次防御，为英法联军新任总司令魏刚将军实施其从法国北部和比利时南部南北夹击的反攻计划创造条件。然而，在德军的强大攻势下，魏刚的计划难以实现，比军陷入山穷水尽的困境。他们顺着德军前进的步伐一步步往后退缩。
　　比利时军队没有空军掩护，严重缺乏弹药和食物，而且由于国内200万人的难民流，使军事行动受到很大阻碍，军队和难民纠缠在一起，无法进行有效的调动和突击。
　　5月26日，比军情况已经十分危急，比利时国王利奥波德要求英军反击德军侧翼，以减轻比军的压力。而此时，英国远征军正准备向敦刻尔克撤退，戈特勋爵无法满足比利时的要求。在这山穷水尽的时刻，英法联军指挥魏刚将军又告诉比利时，目前无法给予比利时“新的有效援助”。
　　比利时人感到他们已被其盟友完全抛弃了。
　　当大臣们来劝说利奥波德国王“一旦军队被迫停止战斗时随政府一起流亡国外”，国王执拗地拒绝了。他希望他的盟友认识到，他将被迫投降以防止比利时全面崩溃。
　　当比军给魏刚将军发的最后一封电报“我们的防线像一条被拉断的弓弦，正在溃散”没有收到回音时，利奥波德国王就开始着手打听投降的条件了。
　　希特勒对比利时人投降条件的回答是：“要求无条件投降。”
　　5月27日的比利时，四周的天地是黑暗的，再也看不到任何可以扭转局面的希望。利奥波德国王再没有什么迟疑，他决定向德军投降。次日凌晨，利奥波德国王不听内阁大臣的劝告，命令比军放下武器，向德军无条件投降。
　　比利时人的投降对盟军来说犹如晴天霹雳。盟军北线出现了一个从伊普雷到大海之间的宽32公里的通行无阻的大缺口，通过这个缺口，德国人的坦克疯狂地朝海边扑来。
　　比利时人的失败其实是其多年来奉行中立政策的结果。而对于法兰西战役来说，虽然比利时不是决定性战场，但是由于它牵制了盟军主力，使德军在中线作战中能顺利侵入法国本土，所以它对整个战役的结局其实是起着很关键性的作用。
　　比利时的投降，使英法联军陷入更为困难的境地。