1918年，28岁的青年少校艾森豪威尔负责创办美国陆军的第一所战车训练营。1922年，他在驻巴拿马美军中服役3年。以后被保送进入指挥参谋学院受训，1926年毕业时成绩名列榜首。不久进入华盛顿的陆军军事学院受训，1928年毕业于该学院。1932年他开始担任陆军参谋长麦克阿瑟的副官。1935年又随麦克阿瑟去菲律宾任助理军事顾问，直到1939年12月，奉调归国。
艾森豪威尔的军事生涯在第二次世界大战期间处于顶峰。1939年第二次世界大战爆发后，美国陆军不断扩编。艾森豪威尔在1941年路易斯安那军事演习中，表现出非凡的军事素养，从此屡获拔擢，同年晋升为准将，任第3军团的参谋长。军团部设在圣安东尼奥——正是他15年前开始任陆军少尉的地方。珍珠港事件发生后的第5天，陆军参谋长马歇尔电召艾森豪威尔去华盛顿任陆军参谋部军事计划局和作战局局长，并晋升为少将。他主张美国应以欧洲、大西洋为主要战略方向，主力应集中使用于欧洲战场。1942年5月，马歇尔命令艾森豪威尔前往英国作一次实地观察，提出美军驻欧部队未来编制和发展的建议。当艾森豪威尔从英国回来提出报告后不久，就被委任欧洲战区美军司令，并获中将衔。这是为准备美国参加进攻欧洲大陆而开辟的欧洲美国战区，是英美两国政府一致同意的击溃德国的主要战略行动。战区司令员将指挥派往欧洲战区的所有美国军队。
1942年，英美军队并未开辟进攻欧洲大陆的第2战场，而主要是根据丘吉尔的意见，在北非进攻德意军队，它的代号是“火炬”。进攻北非的方针既定，8月13日，英美联合参谋长委员会正式任命艾森豪威尔将军为北非和地中海区盟国远征军总司令，美国的克拉克将军任副总司令，史密斯将军为参谋长；海、空军司令是英国的两位将军。盟军司令部先设在伦敦。11月4日艾森豪威尔飞抵直布罗陀，司令部也迁于此。11月8日凌晨，由500多艘军舰和运输船只组成的一支英美联合舰队，载着10万大军，在大量飞机掩护下，分3路登陆：美国巴顿将军率领的部队进攻法属摩洛哥的卡萨布兰卡；由费雷登少将指挥的美国第2军进攻阿尔及利亚的奥兰；英国海军布罗斯少将统率的部队进攻阿尔及尔。盟军北非登陆，初战告捷，进展顺利。艾森豪威尔组织这场攻势，他充分估计和利用了北非的政治局势。当时北非法国军政官员受法国维希政府的管辖，他们的反英情绪强烈。有鉴于此，盟军的这次登陆作战是打着美国旗号。北非登陆的基本原则是为了争取一位盟友，而不是屠杀法国人。当天上午10时发动进攻，盟军特地广播了美国总统罗斯福的声明，他向法国人保证西方盟国无意侵占领土，号召法国人采取合作态度，以此来减弱法国人的抵抗，并争取法国将领的合作。在登陆前夕，英美特工人员把原法国第7集团军司令吉罗从法国南部营救出来，用潜艇和水上飞机把他接到直布罗陀艾森豪威尔司令部，准备利用他的威望来号召北非法军不作抵抗，与盟军合作，可是吉罗的演讲没有发生任何作用。这时法国武装部队总司令达尔朗海军上将正好在阿尔及尔，他是维希政府的干将，臭名昭著的附敌分子。但他在北非法国一部分上层人士中拥有最高权威。在北非，只有达尔朗被视为贝当的直接代表。艾森豪威尔在回忆录中写道：“克拉克将军拍回电报说，没有达尔朗参加，就不能达成和解，而他的这种观点也得到当时的吉罗将军的支持。显然只有达尔朗才是能够同我们在北非实行合作的法国人。”同时，在艾森豪威尔离开英国之前，丘吉尔曾诚恳地对他说：“如果我能见到达尔朗的话，尽管我极恨他，但我如能匍伏地上，爬行一英里路而使他把舰队带到盟军这边来，那我也欣然照办。”艾森豪威尔接到克拉克报告后认为，这是一个必须立即在当地处理的问题，如果再请示华盛顿和伦敦去处理，将会耽误时机，减缓盟军的进展，增加不必要的流血和造成无数的苦难。他当机立断，甘冒会引起那些不了解战争严酷现实的英美人士的反感的风险，毅然同达尔朗达成停战协定。11月10日，达尔朗发出停火命令。由此可见，艾森豪威尔虽是行伍出身，但具有政治家的头脑。11月13日，盟军同达尔朗达成了最后协议，北非法国的军政官员及和平居民同盟军合作，盟军承认达尔朗管理法属北非的行政事务，吉罗将军指挥北非的所有法国军队。接着艾森豪威尔又同法属西非的行政长官皮埃尔·布瓦松达成协议，把西非也争取过来了。在英美盟军于北非登陆之前，英军在蒙哥马利的指挥下已取得阿拉曼战役大捷。
在英美法军队已从东西两面对突尼斯德意军形成包围之际，1943年1月14日，英美政府首脑在摩洛哥的最大城市卡萨布兰卡举行会议。会议决定，1943年盟军先以在西西里岛登陆作战为近期目标。会议还决定成立地中海盟军总司令部，任命艾森豪威尔为盟军总司令，授予他上将军衔；英国亚历山大将军任副司令，坎宁安海军上将继续担任海军总司令，阿瑟·泰德空军上将任空军总司令。这样，陆海空3军都由英国将领担任指挥官。英国陆军参谋总长布鲁克在日记中高兴地写道：“让艾森豪威尔以最高统帅的身份去把全部时间花在政治和同盟间的问题上，而我们则乘机把我们的人插在他的下面，以便去实际应付军事情况并恢复所有如此严重缺乏的必要冲力和协调。”布鲁克不仅瞧不起艾森豪威尔，还以这种情绪去影响蒙哥马利等人。指挥盟国联军确非易事，这涉及处理国与国之间的关系问题。但艾森豪威尔却善于把多国的庞大武装力量合为一体，协同行动。他曾不得不与罗斯福、丘吉尔和戴高乐这些具有坚强意志的政治家打交道。他也曾不得不与蒙哥马利和巴顿这样个性很强的名将共事。但正由于他具有高度的克制精神和灵活性，坚定但又朴实无华的指挥作风，宽宏大度但又无损其统帅权威的性格与处事艺术，因此，在其历任北非、地中海、欧洲盟军总司令期间，与其副手大体都能合作无间。艾森豪威尔在回忆录中曾这样写道：“高级司令官必须冷静沉着，头脑清楚，刚毅坚定。在他所指挥的一切方面，尤其是指挥盟国部队方面，他的成败更多的是取决于他的领导能力和说服能力，而不是取决于他能墨守指挥常规……可是每当任何事件或问题需要司令官运用并维持其权威时，就必须坚持要求迅速及时和不折不扣地服从。”他在回忆筹划组织北非盟军司令部时写道：“我们是从似乎参谋部全体人员都属于同一个国家这样的观点出发的。尽管如此，我们还是尽量使每一个部门都既有美国籍的人，又有英国籍的人。由于两个国家的人事手续不尽相同，也不得不对正常的美国编制作某种修改。在早期，两种国籍的军官们在办理公务时，往往容易显出一种牛头犬碰上了公猫的态度。可是随着时间的推移，他们自己发现，相互尊重和友好关系逐渐造就了这样一支协作队伍——其目标一致、忠于职守以及没有摩擦，即使其中全部成员都来自同一国家、同一军种，也是无法超越的。”艾森豪威尔是这样写的，大体上也是这样做的。
1943年3月，德军惨败于斯大林格勒，因而无力顾及突尼斯，这就为盟军肃清北非残敌创造了有利的条件。4月，蒙哥马利的部队同艾森豪威尔指挥的盟军对困守在突尼斯城一带的德意军队发动总攻。5月13日，德意残敌全部投降，北非战役就此结束。
北非战役结束后，艾森豪威尔奉命攻占西西里岛，以控制地中海的航线，并迫使意大利投降。这时北非盟军司令部改称为西地中海盟军司令部。当时艾森豪威尔统率下的盟军，总兵力为47.8万人，各种舰艇约2600艘，飞机约4000架。德意守军约20余万人，士气低落，战斗力很差。代号“哈斯基”的西西里作战计划于1943年7月10日3时45分开始实施。盟军利用夜幕和风暴作掩护，登陆相当顺利。8月17日盟军占领了全岛。这次战役为美英军队以后大规模登陆作战提供了有益的经验。美英联军在西西里岛登陆的同时，对罗马等城市进行了空袭。7月25日，意大利发生政变，墨索里尼被赶下台。原意军总参谋长巴多里奥组织了新政府。9月3日巴多里奥政府同英美签订了无条件投降协定。
1943年是整个世界大战中转折的一年。这一年，在苏德战场、北非、地中海战场和太平洋战场上，反法西斯同盟国都取得了重大的胜利。在此情况下，1943年11月28日至12月1日，斯大林、罗斯福、丘吉尔在德黑兰举行了战争期间第一次苏美英3大国首脑会议。会议讨论要开辟欧洲第二战场。会后不久，艾森豪威尔即被任命为欧洲盟国远征军最高统帅。关于最高统帅人选问题，英美之间曾进行过争夺，在美国内部也有种种猜测。但最终因为美军人数远远多于英军，所以艾森豪威尔被任命为最高统帅。
艾森豪威尔于1943年底离开地中海战场，返美述职。1944年1月14日抵达伦敦，着手建立欧洲盟军司令部。经美英两国联合参谋长委员会商定，副统帅是英国泰德空军上将，英国地面部队司令是蒙哥马利上将，美国地面部队司令是布莱德雷上将，海军总司令是英国的拉姆齐海军上将，空军司令是英国的马洛里空军上将，参谋长是美国陆军上将史密斯。
在欧洲盟军司令部成立之前，英美早于1943年3月就在伦敦秘密成立了一个参谋部，由英国摩根中将领导，负责研究和制定诺曼底登陆作战计划，筹集兵员和各种军用物资。到1944年6月6日登陆作战时，在英国已集中了39个师，5000余辆坦克，1.3万多架飞机，各类舰艇9000多艘。远征军总数共有287万人。其中美军是153万多人。盟军原计划以诺曼底为登陆地点，登陆正面为40公里。艾森豪威尔到任后提出了扩大登陆正面的计划，将战役第1梯队的兵力由原定3个师增为5个师，登陆正面由40公里增至80公里。当时德国西线守军为龙德施泰特元帅指挥的“B”、“G”两个集团军群，共58个师；海军用于抗登陆的兵力仅有中、小型水面舰艇500余艘和驻在比斯开湾各港口的潜艇49艘，西线空军仅有飞机约500架。战役的准备工作很充分，英美空军从1943年3月起就对德国及其占领国实行战略轰炸，摧毁和打乱德国军事、工业和经济体系。盟军为了迷惑德国，假意在英国东南部集结军队和装备，对费朗德尔沿岸进行轰炸，摆出准备横渡加来海峡的架势，以转移德国的注意力。为了配合两栖登陆，艾森豪威尔还决定使用空降部队。但在登陆之日前一周，战术空军司令利马罗礼突然报告艾森豪威尔，说德军有严密的防御，使用空降兵将会徒遭损失，力劝总司令撤销空降计划。但艾森豪威尔还是冷静地作出了决定：按原计划执行。结果空降作战进行得比较顺利，基本上达到了预定目的。事后利马罗礼立即致函艾森豪威尔，信中说，人一般都是不愿意认错，但他再没有比这次认错时更感到愉快。他向艾森豪威尔表示祝贺并对自己的过虑表示歉意。
1944年6月，是英吉利海峡20年来年遇到的风力最大、海浪最高的月份。盟军原定登陆日为6月5日，由于天气不佳，艾森豪威尔临时决定推迟一天。1944年6月6日，历史上规模最大的海陆两栖作战开始了。盟军2500多架飞机轰炸了登陆地域及其附近地区，100多艘战舰以猛烈炮火支援登陆，1.7万余空降兵在德军滩头和防御阵地后方着陆，第1批17万名海军陆战队员在诺曼底5个登陆地段突击登陆。至7月初，美英军已登陆100万人。7月18日，盟军牢固地建立了正面宽150公里，纵深13至35公里的登陆场。7月24日，地面总攻的准备工作全部完成，攻占法国的第1阶段诺曼底登陆战役胜利结束。诺曼底登陆战役，对美英盟军在西欧展开大规模进攻，加速德国法西斯的崩溃以及决定欧洲战后形势起了重大作用。为组织和实施大规模登陆作战，提供了有益的经验。斯大林于6月13日答《真理报》记者问时指出：“这次行动按其计划的周密，规模的宏大和行动的巧妙来说，在战史上还从未有过类似的先例。”“这件事得将为头等业绩载入史册”。1944年12月，艾森豪威尔因指挥诺曼底登陆作战有功，获美国国会新设的陆军五星上将军衔。
美英联军诺曼底登陆以后，9月15日又在法国南部登陆。法国共产党和戴高乐将军领导的人民抵抗运动也迅速发展，卓有成效地支援了盟军作战。8月25日巴黎解放。9月1日起，艾森豪威尔对盟军的指挥系统作了相应的调整，他自己直接指挥大陆上地面部队的作战。艾森豪威尔厉兵秣马，指挥蒙哥马利、布莱德雷的几路大军同时向德国边界挺进。1944年11月，盟军逼近德国西部边境，多次进攻德国齐格菲防线受阻。希特勒错误估计形势，于12月16日向阿登地区实施反扑，企图攻取比利时的列日和安特卫普，切断美英补给线，围歼其主力，从而迫使英美与德国单独讲和。17日美军两个师的阵地被突破。19日凌晨，盟军高级将领集会于凡尔登，商讨对策。这时，艾森豪威尔压力很大，但还是比较镇静。他对部下说：“当前形势对我们来说，应该看作一个好机会，而不是灾难，所以今天应该高兴地开会。”巴顿将军性格暴躁，他叫喊起来：“嗨！我们要有胆量让这些狗崽子往远处突进，一直冲到巴黎才好哩。那时我们就真正能把他们一段一段地切开，一口一口地吃掉！”说得大家哄堂大笑，他自己也笑了起来。这时艾森豪威尔回答说：“决不能让敌人越过默兹河。”25日，德军向西突入纵深达百余公里，情况非常紧急。但是，艾森豪威尔已经采取果断措施，将被切断联系的阿登以北的美军划归蒙哥马利统一指挥，进攻德军的北侧；命令布莱德雷进击德军南侧，同时命令巴顿将军驰援巴斯托克的孤军。艾森豪威尔还发布告士兵令，以稳定军心，鼓舞士气。到24日，美英军已有60万人参战。23日天气转晴，云开日出，占极大优势的美英空军发挥了重大作用。1945年初，美英军队开始全线反攻，东线苏军应丘吉尔之求援，提前发动进攻。1月28日，德军退回边境，阿登反攻遂告破产。阿登战役是第二次世界大战中西线最大的一次阵地战。此役德军损失12万人，美军损失近8万人。艾森豪威尔后来回忆说，这次秋季战役都是根据他亲自制订的方案进行的，盟军保持了攻势，但在各条战线上都有薄弱部分，给德军提供了进攻的机会。“如果这个方案应该受到历史学家指责的话，那么这个指责应该由我一人承担。”
阿登反攻破产以后，德军的最终失败已指日可待了。随着反法西斯战争胜利的即将到来，艾森豪威尔与丘吉尔及英国将领之间的矛盾与日俱增，这实际上是两国政府对结束战争和战后世界实行不同安排的考虑的反映。1945年3月27，蒙哥马利向部下发出一道命令，同时报告了艾森豪威尔和英国总参谋长布鲁克。这道命令要点是，英国第2集团军和美国第9集团军（从阿登战役以来归他指挥）必须以最大的速度和干劲向易北河猛进，直接攻向汉堡到马格德堡一线，其目的是先于苏军攻占柏林。但艾森豪威尔认为盟军的主要突击方向不是柏林，而是来比锡和德累斯顿，并且不让蒙哥马利继续指挥美国第9集团军。艾森豪威尔还把这项决定直接通知了斯大林，以便同苏军的进攻相配合。丘吉尔及其将领们对此极为恼火，纷纷指责艾森豪威尔越权与斯大林直接联系。但美国总参谋长马歇尔支持艾森豪威尔的行动，认为在纯军事问题上，盟军最高统帅有权直接与苏军最高统帅取得联系，以便东西两线互通情报，协调作战行动。丘吉尔出于从政治上、战后世界安排上考虑，对此极为不满。在他心目中，柏林是头等重要政治目标，欧洲是大国争霸的重点，并且他已预见到，未来争夺欧洲的斗争将在苏联同美英等西方国家之间进行，因此，对西方来说，对抗的起点越靠近欧洲东部越好。所以，当丘吉尔得知艾森豪威尔不让蒙哥马利去攻打柏林，并将计划通知斯大林时，他真是气急败坏，立即于4月1日电告罗斯福，反复重申自己的主张。但是，罗斯福这时因病危无力顾及，军事大权掌握在支持艾森豪威尔的马歇尔手中。因此丘吉尔的主张终究未被采纳。那么，艾森豪威尔难道真的不想占领柏林吗？不是，他不是不做，而是不能这样做。早在9月15日，他写信给手下的两员大将蒙哥马利和布莱德雷时这样写道：“很明显，柏林是主要的战利品……毫无疑问，在我看来，我们必须集中全部精力和资源迅速向柏林突进。”但是，时过境迁，由于盟军在阿登战役中耽误了一个半月的时日，所以当时苏军离柏林只有60公里的路程，盟军离柏林还有480公里之遥。其次，美国这时对苏政策的主要方针是争取苏联参加对日本战争，以减少自己的牺牲，所以在很多地方迁就苏联，这种政治上的考虑也不能不影响到艾森豪威尔的战略决策。再则，在雅尔塔会议上已就战后分区占领德国作出决定，柏林是在苏占区内，即使美军付出很大代价占领了柏林，正如布莱德雷所说的那样：“我们还要退出来并把地方让给人家。”
柏林终于在1945年5月2日为苏联军队所攻占。德国法西斯政府已经山穷水尽，只有无条件投降，别无他路。希特勒的继任者邓尼茨海军上将，派约德尔上将到设在法国兰斯的艾森豪威尔司令部洽降。1945年5月7日举行投降仪式。斯大林得知此事后颇为不满。既然苏军是战胜德国法西斯的主力，柏林又是苏军攻克的，那么兰斯的投降仪式从地点到方式均有损于苏军的威望。所以苏联政府与美英政府商定，5月8日在柏林正式举行德国无条件投降仪式，仪式由苏联将领朱可夫主持。艾森豪尔没有参加柏林签字仪式，他后来在回忆录中写道：“我觉得不宜亲自前往，因为德国人已经在盟军最高统帅部完成了他们无条件投降的手续，所以我认为在柏林批准投降应该是苏联的事。”欧战终于结束，艾森豪威尔也随之闻名于世。
德国投降后，他于1945年6月自欧洲飞回华盛顿，在机场受到数万人的热烈欢迎。他由机场直接到了白宫，接受杜鲁门总统授予的优异服务勋章。同年年底，总统任命他为美国陆军参谋长。
艾森豪威尔在德国投降后任美国驻德国占领军司令。1945年8月他应邀访问苏联，由当时苏联驻德国占领军司令朱可夫陪同访问。艾森豪威尔与朱可夫相处比较融洽，直到1949年4月，他们还有书信来往。
1948年，是艾森豪威尔一生中的转折点，他辞去了陆军参谋长职务，结束了近40年的军事生涯，接受哥伦比亚大学的邀请，出任该校校长。1950年12月，他应当时美国总统杜鲁门的要求，担任美国纠集的北大西洋公约组织欧洲盟军最高司令职务，这样艾森豪威尔又恢复了军职。
