La ocupación alemana de Luxemburgo en la Segunda Guerra Mundial comenzó en mayo de 1940 después de que la Alemania nazi invadiera el Gran Ducado de Luxemburgo. Aunque Luxemburgo era oficialmente neutral, estaba situado en un punto estratégico al final de la Línea Maginot francesa. El 10 de mayo de 1940, la Wehrmacht alemana invadió Luxemburgo, Bélgica y los Países Bajos. Luxemburgo se colocó inicialmente bajo una administración militar, pero luego se convirtió en un territorio administrado civilmente y finalmente se anexó directamente a Alemania. Los alemanes creían que Luxemburgo era un estado germánico e intentaron suprimir lo que percibían como influencias culturales y del idioma francés extranjero. Aunque algunos luxemburgueses se unieron a la resistencia o colaboraron con los alemanes, ambos constituían una minoría de la población. Como ciudadanos alemanes, desde 1942, muchos luxemburgueses fueron reclutados en el ejército alemán. Casi 3.500 judíos luxemburgueses fueron asesinados durante el Holocausto. La liberación del país por parte de los Aliados comenzó en septiembre de 1944, pero debido a la Ofensiva de las Ardenas no se completó hasta principios de 1945.

La invasión de Bélgica o la campaña belga (10-28 de mayo de 1940), a la que a menudo se hace referencia dentro de Bélgica como la Campaña de los 18 días (en francés: Campagne des 18 jours, en holandés: Achttiendaagse Veldtocht), formó parte de la gran Batalla de Francia, una Campaña ofensiva de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial. Tuvo lugar durante 18 días en mayo de 1940 y terminó con la ocupación alemana de Bélgica tras la rendición del ejército belga.

El 10 de mayo de 1940, Alemania invadió Luxemburgo, los Países Bajos y Bélgica bajo el plan operativo Fall Gelb (Caso Amarillo). Los ejércitos aliados intentaron detener al ejército alemán en Bélgica, creyendo que era el principal avance alemán. Después de que los franceses enviaran por completo lo mejor de los ejércitos aliados a Bélgica entre el 10 y el 12 de mayo, los alemanes promulgaron la segunda fase de su operación, una ruptura, o corte en hoz, a través de las Ardenas, y avanzaron hacia el Canal de la Mancha. El ejército alemán (Heer) llegó al Canal después de cinco días, rodeando a los ejércitos aliados. Los alemanes redujeron gradualmente el bolsillo de las fuerzas aliadas, obligándolos a regresar al mar. El ejército belga se rindió el 28 de mayo de 1940, poniendo fin a la batalla. La Batalla de Bélgica incluyó la primera batalla de tanques de la guerra, la Batalla de Hannut. Fue la batalla de tanques más grande de la historia en ese momento, pero luego fue superada por las batallas de la Campaña del Norte de África y el Frente Oriental. La batalla también incluyó la Batalla de Fort Eben-Emael, la primera operación aerotransportada estratégica que utilizó paracaidistas jamás intentada.

La historia oficial alemana afirma que en los 18 días de amargos combates, el ejército belga fue un duro oponente y habló de la "extraordinaria valentía" de sus soldados. El colapso belga obligó a los aliados a retirarse de la Europa continental. Posteriormente, la Royal Navy británica evacuó los puertos belgas durante la Operación Dynamo, lo que permitió que la Fuerza Expedicionaria Británica (BEF), junto con muchos soldados belgas y franceses, escaparan de la captura y continuaran las operaciones militares. Francia llegó a su propio armisticio con Alemania en junio de 1940. Bélgica estuvo ocupada por los alemanes hasta el otoño de 1944, cuando fue liberada por los aliados occidentales.