Im September 1944 hatten die alliierten Streitkräfte die Frontlinie Luxemburg – Antwerpen erreicht, als Hitler beschloss, eine letzte Gegenoffensive in den Ardennen zu starten. Er musste auf schlechte Witterungsverhältnisse mit dichter Bewölkung und Nebel warten, damit die Alliierten ihre Lufthoheit nicht ausspielen konnten. Am 16. Dezember 1944 marschierten die 6. SS-Panzerarmee, die 5. Panzerarmee und die 7. Armee in die Ardennen. Mit dieser Operation, die den Codenamen „Wacht am Rhein“ trug, wollte Hitler die alliierten Armeen durch einen Überraschungsangriff spalten und die Brücken über die Maas einnehmen, um dann über Lüttich auf den Hafen von Antwerpen vorzurücken. Für die Amerikaner kam der Angriff vollkommen überraschend.

Aber anders als bei der Operation im Mai 1940 konnte bei der Ardennenoffensive kein schneller Erfolg erzielt werden – die Witterungsverhältnisse waren schlechter, die alliierten Luftstreitkräfte überlegener und die Treibstoffvorräte der Deutschen knapp. Am 23. Dezember klarte es endlich auf, und die Amerikaner nutzten ihre Luftüberlegenheit und starteten einen Gegenangriff. Mitte Januar zwang der fehlende Treibstoff die Deutschen dazu, ihre Fahrzeuge einfach aufzugeben, womit Hitlers ehrgeizige Ziele zunichte gemacht wurden. Am 25. Januar 1945 war die Schlacht vorüber.

Die Ardennenoffensive war die kostspieligste Schlacht, welche die U.S. Army je geschlagen hatte: 10.733 amerikanische Soldaten verloren ihr Leben, 42.316 wurden verwundet. Auf deutscher Seite gab es 12.652 Tote und 38.600 Verwundete. In Belgien starben etwa 2.500 Zivilisten, im Großherzogtum Luxemburg waren es 500.