根据美军作战方案，地面部队分南北两线向巴格达进攻，南线为主攻方向，北线为助攻方向。南线主攻集团的兵力包括：第3机械化步兵师、第101空中突击师、第82空降师、海军陆战队及英军一部，由科威特境内向北发起进攻。
先以一部兵力对当面之敌实施牵制性攻击，主力越过伊科边境后，向巴士拉西北方向实施主要突击；在不断实施的战术规模空降机动作战的配合下，首先攻占纳西里耶，切断巴士拉与巴格达之间的联系；尔后以一部兵力向右卷去，迂回到巴士拉守军背后，对其围而不打，主力则沿巴士拉-巴格达的战略公路北上，经萨马瓦、向巴格达方向发展，沿途依次击破伊军设防；最后与南下的北线助攻集团合击巴格达。
美英联军的南线作战从3月20日21时开始到4月7日止，共约19天，由南向北，先后或同时进行了法奥战斗、乌姆盖斯尔战斗、巴士拉战斗、纳西里耶战斗、纳杰夫战斗、卡尔巴拉战斗、空袭作战等一系列的战斗和机动突击，最终夺占了这些城市和要地，为夺取巴格达和全面控制伊拉克创造了有利条件。
3月20日夜间，战争一打响，美英军队从科威特进入伊拉克南部，出人意料地开始对伊拉克发起地面进攻。先遣部队美军第7骑兵师的坦克和部队从伊拉克南部沿着幼发拉底河西岸的沙漠地带向北进发，目的地是伊拉克首都巴格达。大批坦克和装甲车排成攻击阵形，以每小时大约60公里的速度向北迅速推进。该师为武装侦察部队，正在为第3步兵师沿幼发拉底河河谷向巴格达挺进开路。
21日凌晨，美国第3步兵师在夜幕中向伊拉克南部大规模挺进。约2万名士兵都身着防化服，上有AH-64“阿帕奇”攻击直升机，下有2000多辆坦克、装甲车辆、自行火炮以及油罐车、弹药补给车、装甲维修车、救护车和运粮车、运水车等后勤补给车辆，汇成一股滚滚的钢铁洪流，从位于科威特的大本营开拔，朝着伊拉克沙漠腹地进发，目标直指巴格达。这支美军不时发射自行榴弹炮。
第3步兵师师长布朗特说，炮兵攻击是对伊拉克发动地面攻击的第一阶段，并会持续一段时间，重磅炮弹可打到36公里处的目标，多管火箭发射系统的威力更是强大。
在当地时间下午1时左右，第3步兵师第1旅第69装甲团不费一枪一弹就占领了陆军的第一个重要目标-贾拉巴赫机场。弹坑累累的跑道上到处散落着地雷、手榴弹和弹药，工程兵将它们集中引爆。接着，“阿帕奇”和“黑鹰”
直升机中队飞抵机场。在几个小时的时间里，破烂的机场就变成了忙碌不堪的武装直升机基地。在把机场控制权移交给从东南方向赶来的一支陆战队后，第1旅继续向前开进。当部队推进到幼发拉底河畔的纳西里耶市时，美军遭遇伊拉克军队的顽强抵抗，其先遣部队第7骑兵师被迫停止前进。纳西里耶市位于巴格达东南，是幼发拉底河的一个要塞，距离巴格达约380公里。
美军对伊军进行了还击，向伊军阵地发射了数枚火箭，很快消灭抵抗敌军，继续向巴格达开进。23日，由西向东渡过底格里斯河，25日就进至距离出发地科威特300多公里处，前锋进至距离巴格达仅80公里之遥的卡尔巴拉。第3步兵师在不到3天的时间里就由南向北推进了近400公里，推进速度是1991年海湾战争时美军装甲机械化部队推进速度的4倍，创造了人类战争史上装甲机械化部队推进速度的新纪录。伊拉克平坦开阔的地形就像高速跑道一样，为美军第3机械化步兵师的高速推进提供了绝好的便利条件。
美军在先进的信息系统支撑下，空中力量、情报信息、特种部队和常规地面部队快速行动，其作战效能成倍提高，以前所未有的高速度，对伊拉克实施了多维一体的闪电式突击。在这次战争中，美军放弃了海湾战争的做法，大幅度缩短了空袭作战与地面行动之间的时间差，原计划空袭开始时间与地面行动之间相差9小时，后由于临时调整，地面行动反而比大规模空袭提前了15个小时。
在地面，机械化部队不顾翼侧暴露、补给线拉长、孤军冒进等兵家大忌，以空前的高速度向前推进。担任主攻的美军第3机械化步兵师长驱直入，一天之内便推进150公里。
配合地面部队向巴格达闪电式进击，美军每天出动1500架次飞机，在使用精确制导弹对伊拉克纵深实施打击的同时，为地面部队提供近实时的近距离支援，在地面部队之前形成一道“精确火力打击墙”，既减少了地面部队的伤亡，又不给伊军以喘息之机。
美军在伊拉克战争中的“精确闪击战”，是美军最近提出的“快速主宰”作战思想的一次具体实践，是美军以信息技术为核心的新军事变革成果的实际应用。它的基本内容是建立一个满足联合作战需要的战场信息网络，通过这一网络使陆、海、空、天和其他作战力量在作战中实现准确的协同，以压倒性的速度分割、瘫痪敌作战体系，以压倒性的优势力量实施快速决定性打击。
曾在1991年海湾战争中立过战功的美军第101空中突击师的直升机已经升空，以“蛙跳”方式抛开正在地面开进的部队，向伊拉克腹地进行直线纵深突进。他们的战术意图就是抢占前往巴格达路上的战略要点，囤积武器燃料补给，为正在快速推进的美军第3机械化步兵师和海军陆战队第1远征队建立前进基地。
同一天，美国海军第1远征军已经跨过伊科边境进入伊拉克北部地区，目的是为了与随后的美英地面部队形成南北夹攻之势。这支部队是美英联军驻在伊拉克北部边境科威特境内15万部队的重要组成力量。驻扎在科威特边境的美国陆战队第1师也越界进入伊拉克东南部，和伊拉克部队交火。伊军抵挡不住美国凌厉的攻势，向后撤退。陆战队第1师深入数十公里。
另外，一支由美国海军陆战队和英国部队组成的联合远征队正在向伊拉克第二大城市巴士拉挺进。英国部队攻占了海湾的战略重地法奥半岛。这里是伊拉克通往海湾的出口，拥有重要的石油设施。在伊拉克北部城市摩苏尔也听到爆炸声。盟军指挥官报告说遇到伊拉克军队微弱的抵抗，一些伊拉克士兵已经投降。伊拉克军方说，4名伊拉克士兵被打死，6名被打伤。据科威特通信社报道，美英地面部队在与伊拉克边防士兵发生的短暂交火时，打死了3名伊士兵，并称美军已经攻占了伊拉克边境城市乌姆盖斯尔。这里距巴士拉只有50公里。伊拉克官方立即否认了这项消息。这一天，共有250多名伊拉克军人向美英军队举起了白旗。
美军从南线北上巴格达，要经过巴士拉、纳西里耶、阿马拉、纳杰夫、卡尔巴拉、库特等要地，而伊军也在这些城市部署重兵，企图阻击美军北上。
巴士拉位于阿拉伯河西岸，是伊拉克第二大城市，是巴士拉省省会。市区人口约62万人，是伊拉克工商业中心，有全国最大的造纸厂，石油加工工业非常发达，有规模较大的炼油厂、钢铁厂、聚乙烯厂、化肥厂等。巴士拉建有国际机场和火车站，有设备先进的全国最大港口马吉勒港。巴士拉属于伊拉克陆军第3军团所属的第51机械化步兵师防区。
巴士拉战斗从3月20日夜开始，至4月11日结束，历时22天。担任夺占巴士拉任务的是美国海军陆战队第1远征队、英国皇家海军陆战队第3突击旅的主力和英军第7装甲旅。战斗大致可分为4个阶段：3月21日至23日为第一阶段，美英联军北进，在巴士拉外围受阻；3月23日至30日为第二阶段，美军北进，英军围攻巴士拉；3月30日至4月8日为第三阶段，英军攻占巴士拉；4月8日至11日为第四阶段，英军进行市内进行清剿作战。
3月20日21时，美国海军陆战队第1远征部队2000名队员和英国皇家海军陆战队第3突击旅的主力以及英军第7装甲旅大约4000名突击队员，从科威特进入伊拉克，向巴士拉挺进。途中在巴士拉附近与伊军发生遭遇战斗，次日，美英先头部队到达巴士拉郊外，遭到伊军的顽强抗击。为配合地面部队进攻，当日4至5时，美空军对巴士拉进行了空袭。当晚驻守巴士拉的部分伊军撤离，但精锐的安全部队仍留在该城继续抵抗。22日，美海军陆战队在西郊遇到伊军有组织的抵抗，双方交战。在美国的强大攻势下，驻守巴士拉的伊军第51机械化师约8000人凌晨向美英联军投降。
23日，美英联军对巴士拉发起攻击，美国海军陆战队2000人在夺取了巴士拉北部的机场和一座桥梁，并控制了巴士拉到纳西里耶的主要公路后，撤出战斗，绕过巴士拉打算沿底格里斯河东岸经阿马拉、库特向北推进，准备协同美军第3机械化步兵师进攻巴格达，留下英第7装甲旅和英国皇家海军陆战队第3突击旅约1200人负责攻占巴士拉。在23日的战斗中，为避免巷战，美英联军没有进入市区作战。美海军陆战队北上后，英军在巴士拉外围遭到伊军导弹、大炮和机枪的顽强阻击。
24日夜，英军在与伊军混战中，造成误伤。当晚，伊军利用夜色掩护向占领巴士拉机场的联军发动反击，英军第7装甲旅转攻为守。25日13时30分，美英战机又对巴士拉进行了空袭，包围巴士拉的英军地面部队仍与守城的伊军形成对峙。联军加大了空袭力度，不与伊军打巷战，迫使驻守巴士拉外围的伊军第51师向城区收缩。英军在与伊军激战两天后，伊军约有100辆坦克和装甲车的部队从巴士拉向法奥半岛方向突围，大部被英军摧毁。巴士拉城里出现了反对萨达姆的起义，英军趁机向巴士拉发起攻击，占领了巴士拉的电台和电视台，切断了巴士拉与外界的联系。但由于仍有伊军顽强坚守，直到28日晚，英军并未进入市区。29日，英军从东、南、西三个方向包围了巴士拉，在猛烈的空中火力支援下，对伊军发起新一轮攻击，迫使外围的1000余名伊军退守城内。同日，英军开始在巴士拉外围控制区搜捕伊拉克复兴党和民兵成员，摧毁复兴党在巴士拉和祖拜尔的总部，收缴武器，同时继续用飞机和导弹空袭巴士拉。
30日晚，围城英军加紧围困，收缩包围圈。600名英国皇家海军陆战队官兵向巴士拉东南郊区发动进攻，以3个步兵连压向阿拉伯河，企图占据河流东西两侧以阻止伊军逃走。伊军发起反击，击伤1艘英军登陆艇。英军则击沉伊军巡逻艇，并俘获伊拉克军人300名，摧毁伊军坦克和装甲车21辆。4月1日，英军攻陷巴士拉西部城区。2日0时左右，联军出动航空兵对巴士拉的伊军进行了猛烈轰炸。
纳杰夫是伊拉克纳杰夫省首府，人口约30万，是着名的旅游胜地，自古就是伊拉克的重要商旅城市。纳杰夫阿拉伯语意为“水淹不到的地方”，它东临幼发拉底河10公里，北距巴格达160公里。由于其位置高，对周边地区有较好的俯瞰和控制作用，是坐落在北巴格达的唯一通道上的要冲城市，是联军的必经之路，战略地位十分重要。
纳杰夫战斗从3月23日开始，到4月4日结束，历时13天。担任攻占纳杰夫任务的部队是美国海军陆战队部分兵力、第101空中突击师。此外，美军第7骑兵团和第3机械化步兵师在北进途中也在纳杰夫附近发生了战斗。纳杰夫战斗共经历了3个阶段：3月23日到27日是第一阶段，属外围作战，争夺的焦点是幼发拉底河桥；27日到30日为第二阶段，双方相持，因沙尘暴和美军后勤供应不继，美军进攻受挫；31日到4月4日为第三阶段，美军集中第7装甲骑兵团和空降第101师，攻占纳杰夫。
