弗蘭克斯領導前線指揮部，根據伊軍的部署和作戰特點製定出作戰計劃，決定以絕對優勢力量對伊實施“快速決定性作戰”。以特種作戰力量摧毀伊科、伊沙邊境上的伊軍主要防空雷達站、通信樞紐，並引導海空火力打擊，控製伊境內多個重要目標；以空中力量為主，空襲伊軍指揮控製係統、重兵集團等數百個要害目標；以空中突擊部隊開辟北方戰線，配合主力地麵裝甲集群從伊科邊境的鉗形突擊，實施南北對進，高速推進包圍巴格達，進而迅速占領伊拉克全境，推翻薩達姆政權。其作戰計劃包括四項主要作戰行動：“斬首行動”、“震懾行動”、合圍奪占城市作戰、搜索清剿行動。
2003年3月20日淩晨5時，弗蘭克斯指揮美軍以“斬首行動”打響伊拉克戰爭，使用空、海軍火力分三個波次，空襲伊拉克首腦機構、領導人住所、戰略指揮控製設施等數十處重要目標，隨即展開“震懾行動”。3月21日，美、英聯軍以炮兵部隊和攻擊直升機部隊，對伊巴士拉、法奧平島等地區的伊軍陣地、機場、防禦部隊等目標實施火力襲擊，為地麵進攻提供有利形勢。美空軍出動2000餘架次飛機，空襲巴格達、摩蘇爾、基爾庫克等重要城市的1500多個目標，重點打擊伊軍指揮控製係統、通信網絡、重要政府機構要員住地和共和國衛隊等重點目標。從這一天開始到4月3日“震懾行動”結束，美軍實施不間斷的猛烈空襲，每天平均出動飛機1000餘架次，投射800枚各型炸彈和巡航導彈，其中70%以上使用了精確製導彈藥。弗蘭克斯通過對戰場形勢的精確分析，一反以往先經過長時間大規模空襲，而後才發動地麵進攻的慣例，在空襲發起的同時，立即投入5萬多人的地麵部隊，分為南、北兩大作戰集團，以南線為主攻，北線配合作戰，實施高速向心突擊，合圍巴格達。
南線美陸軍第3機步師，在第101空中突擊師和第82空降師一部的配合下向西北迂回攻擊，以100公裏/日的進攻速度，經納西裏耶、納傑夫、卡爾巴拉向巴格達實施主要突擊，形成左路攻勢。該師先鋒部隊（第2旅）沿伊沙邊境沙漠地區高速北上，不到40小時突進約360公裏，抵達距巴格達160公裏的納傑夫附近，與伊軍遭遇。25日，美軍第3機步師已機動500公裏，突破納西裏耶、納傑夫等多道防線，抵近距巴格達約80公裏的卡爾巴拉，與伊拉克精銳部隊“麥地那”師發生戰鬥。
21日美國海軍第1陸戰遠征部隊投入戰鬥，23日向納西裏耶發起攻擊，與伊軍發生激烈交戰，對該城形成合圍後，主力繞過納西裏耶由舍特拉向庫特發展進攻，企圖切斷伊軍中、南兩個作戰集團的聯係，保障左路主力部隊的翼側安全，形成右路攻勢，並配合左路美軍以鉗形攻勢合圍巴格達。
英軍第7裝甲旅、第16空降旅、第3兩棲突擊旅和美海軍陸戰第15遠征分隊，擔任進攻伊南部法奧半島、奪占巴士拉及其南部主要油田的任務。3月21日，英第3突擊旅和美海軍陸戰遠征小隊，從海上、空中對法奧半島實施突擊；英第7裝甲旅由科伊邊境地區向北對巴士拉發起地麵進攻，英軍第16空降旅在巴士拉以西實施空降，22日攻占巴士拉機場及周邊主要橋梁，23日攻占祖拜爾港，25日控製烏姆蓋斯爾，對巴士拉形成合圍態勢。25日至26日，伊拉克巴士拉的守軍兩次向法奧半島英軍發起反擊，均遭失利。
南部戰線上的伊軍，在美、英軍的地麵強大攻勢麵前，基本回縮於中心城市地區實施防禦。在納傑夫、舍特拉、納西裏耶、巴士拉等地區，伊軍依托工事進行頑強抵抗，並以小分隊對美英軍先頭部隊、後勤補給分隊、攻擊部隊翼側等發動襲擊，但因力量懸殊，行動分散而效果甚微。
戰至4月3日，南線左路美軍第3機步師對卡爾巴拉形成合圍，前鋒進至距巴格達15公裏地區，開始對薩達姆國際機場發起進攻；右路美海軍第1陸戰遠征部隊越過庫特，進至距巴格達10公裏外占領了一座軍用機場，初步與左路形成對巴格達合圍態勢。北線美軍於3月25日開始在庫爾德人控製區機降；27日至31日，美第173空降旅和第82空降師一部近7000餘人部署到位，隨即向基爾庫克和摩蘇爾兩個方向發動進攻，遭遇伊軍微弱抵抗，迅速控製兩地區，後向南推進，策應南部戰線主要攻擊行動，快速對巴格達形成夾擊態勢。