1940年5月10日，法国战役爆发后，德军第七装甲师就对英法联军猛追猛打，法军被打了一个措手不及，5月16~17日，德军第七装甲师用了两天时间就突破法军的防线，并在其内部穿插了40多公里，5个法军师遭到重创，还俘虏了1万多人，并成功渡过桑布尔河。5月20日，第七装甲师已经推进至敦刻尔克不到100公里的地方。

5月21日，英法联军在阿拉斯地区向第七装甲师发起反击。德军第七装甲师用88mm高射炮，以及德军空军前来支援的斯图卡轰炸机，挡住了英法联军的猛烈反击。5月30日，德军第七装甲师已完成对盟军的合围，但德军统帅部却把攻击敦刻尔克的任务交给了德国步兵。第七装甲师撤出前线休整，准备参加法国战役的第二阶段。被包围在敦刻尔克的近四十万盟军，得以逃过一劫。

1940年6月16日，第七装甲师在隆美尔的指挥下，对科坦丁半岛的重要海港-瑟堡发起进攻。6月19日晨，第七装甲师的先头部队已进攻至瑟堡西郊。德国空军派出轰炸机轰炸港口，第七装甲师的炮兵部队向法军阵地猛烈轰炸，第七摩托化旅从从瑟堡东面攻入港口，两面夹击之下，法军很快就停止了抵抗。当天下午5时，瑟堡的法军向德军第七装甲师投降。

在法国战役中，隆美尔一战成名。德军第七装甲师共损毁了42辆坦克，以近700人阵亡，1600多人受伤或失踪的微小代价，俘虏了10万英法盟军，摧毁或缴获的坦克数量，超过450辆。在隆美尔的指挥下，德军第七装甲师在战场上快速推进和快速进攻，以至于该师经常与德军的其他部分失去联系。德军第七装甲师也因其在法国战役中的战功和突出表现，而获得“幽灵师”的称号。