上日益增长的纳粹狂热使这只部队的求战情绪极为高涨。1944年4月，少年师终于被投入使用，被部署到法国北部防范随时可能发生的盟军登陆。当时少年师的兵力达2万人，配备有177辆坦克、700挺机枪、70门迫击炮、37门野战炮、33门高射炮。4月20日是希特勒的生日，那天师长维特率领全师宣誓“尽心竭力参加即将到来的决定性战役”。
1944年6月7日，是盟军的诺曼底登陆战役的第二天。刚刚踏上法国土地的加拿大第27坦克团担任了扩大登陆桥头堡的任务，从诺曼底海岸向卡恩(Caen)地区北部推进，目标是攻击并占领小城查尔堡(Cherbourg)。伏击加拿大第27坦克团的战斗正是少年师参战后的第一仗。
在这一仗中，少年师拚死冲锋，前仆后继，好像每一个人都和对面的加拿大士兵有着不共戴天之仇。第27坦克团抵挡不住如此猛烈和凶悍的攻击，撤退很快变成了溃败。在德军3个装甲营的50辆坦克和一个步兵师的攻击下，28辆加拿大舍曼坦克被击毁，245个军人在他们参加欧洲这场战争的第二天就丧命异国，而德军方面仅有两辆坦克被击毁，4辆受损。
虽然初战告捷，但是惨烈的覆没随之而来。强大的盟军对党卫军第12装甲师进行了异常猛烈的报复。参战10天后，部队伤亡已经极为惨重，半数以上的连、排长阵亡。全师4000人战死，8000人负伤和失踪，一个侦察连的大部份被碾毙于英军坦克的履带下，师长维特被一发炮弹炸得肢体分裂，由麦尔继任师长。
战斗打到8月15日时，两月前曾拥兵2万的少年师只剩下了最后的500人，但仍然在拚死抵抗占有绝对优势的敌人。英国陆军元帅蒙哥马利面对这样的军队不由感叹道：“一群野蛮的杂种，但却是真正的士兵。和他们相比，我们成了纯粹的业余军人了。”
8月21日，盟军胜利结束了对西线德军的一次包围战，共计有1万德军战死，5万被俘。组建仅一年，参战刚刚3个月的少年师在此役中全军覆没。师长麦尔侥幸突围逃脱。半个月后，他在比利时境内的一个乡村农舍中被主人发现。他藏身的地方极不光彩：是在这个农民的鸡圈里。被俘虏后，他曾被加拿大的军事法庭宣判死刑，但后来又被赦免
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