1944年6月6日，盟军登陆诺曼第。第12装甲师由预备队划归第7集团军（第21装甲师和装甲教导师也属该集团军）建制，奉命向登陆盟军发动反击。 6月7日凌晨，第12装甲师第一个赶到战场并进行了反击。由于盟军拥有绝对优势，第12装甲师被迫在卡昂地区转入防御。6月14日，由于指挥所遭盟军舰炮袭击师长威特少将阵亡，第25装甲掷弹团团长库尔特.梅耶上校（Kurt Meyer）继任师长。面对盟军的强大攻势，第12装甲师在卡昂坚守了33天之后，于7月9日撤退。7月20日，第12装甲师再次将英国和加拿大联军阻止于韦蒙特（Vimont），并在此又坚守了两个星期之久。8月初，盟军在佛雷斯（Falaise）地区对德军形成包围之势，第12装甲师临危授命守住袋口两侧，掩护主力跳出包围圈。此战打得异常惨烈，第12装甲师以仅余的60辆抗击盟军600辆坦克，许多掷弹兵身系炸药跳上盟军坦克与其同归于尽，即使在盟军突入佛雷斯市内的第二天，仍有50－60名第12装甲师士兵顽强战斗到最后一人。在诺曼第战役中，第12装甲师在战斗中表现出的狂热和训练有素给盟军留下了深刻影响。战后一位英军士兵回忆道：此后我们开始走霉运了。我们遇上了一支第12装甲师的部队，他们疯狂战斗到最后一人也不投降，我们不得不杀死他们每一个人，真是太可怕了。诺曼第战役中，第12装甲师共阵亡官兵403人，受伤847人，失踪63人，损失大部分重装备。


1944年9月6日师长梅耶率部由法国进入比利时与美军遭遇并被俘，第12装甲师余部在代理师长胡伯特.梅耶（Hubert Meyer）中校带领下撤回德国。经补充修整后，第12装甲师划归迪特里希指挥的第6装甲集团军，胡歌.克拉斯上校（Hugo Kraas）任师长。
1944年12月16日，第12装甲师随第6装甲集团军参加了阿登战役，以及围攻巴斯托涅（Bastogne）的战斗，战役失利后又于1月20日赶往东线去解除苏军对布达佩斯的围困。3月中旬，解围失败后的第12装甲师退入奥地利境内。5月8日第12装甲师在恩斯镇（Enns）向美军投降。直到投降时第12装甲师仍努力保护自身的荣誉和尊严，他们断然拒绝在车辆上悬挂白旗。


历任指挥官：
佛芮茨.威特（Fritz Witt）准将—————————1943年3月～1944年6月
库尔特.梅耶（Kurt Meyer）准将—————————1944年6月～9月
胡伯特.梅耶（Hubert Meyer）中校————————1944年9月～10月
胡歌.克拉斯（Hugo Kraas）准将—————————1944年11月～1945年5月


战斗序列：
第12装甲团
第25装甲掷弹团
第26装甲掷弹团
第12装甲炮兵团

补充资料（一）
1、SS12到诺曼底的目的和战前它们的训练状况：
SS12装甲师被送到诺曼底的时候，训练并没有全部完成。整个部队除了士气高昂外，装备和训练情况都很糟糕的，没有必需的汽油和必需的车辆。据 Hubert,Meyer所纪录的 “最初的时候，部队装备的都是俘获的意大利车辆，并且一直到1946年6月6日战斗打响的时候，都还没有全部换装为德国的武器和车辆。在6月6日之前的几天，一些为数很少的装甲车抵达了诺曼底，反坦克团和摩步团也都还没有做好战斗准备，因为他们缺少装甲车和各种辅助车辆”。
3、SS12最后的结局：
1945年5月初SS12成为战略预备师， 5月8日后，12SS进入美军设在恩斯的拘留营，共有9870人。
补充资料（二）
希特勒青年师是党卫队最后编成的装甲师，也是最特别的部队。编制为SS第12装甲师。士兵平均年龄只有17、18岁，他们均穿潜艇成员的黑皮制服，并且别具一格地将女朋友的名字漆在坦克上。队员年龄虽轻，但狂热勇猛的作战精神却胜过其他武装党卫队士兵。该师于1943年7月正式成立，结训后于1944 年4月被调到法国。
1943年初，SS开始筹建其第十二个师。与其前头的诺德、诺德兰等师不同的是，这个师没有征用一个外国人。仗打了三年，人员早已短缺，党卫军疯狂地从年轻人中挖掘病员，这就SS12师的由来——NC童子军！