Viết tiếp cho đoạn này - Wietersheim được bổ nhiệm làm chỉ huy một trung đoàn súng trường của Sư đoàn Panzer thứ 1 vào ngày 20 tháng 7 năm 1941, với đó ông đã tham gia vào cuộc xâm lược Liên Xô, Chiến dịch Barbarossa. Sư đoàn Thiết giáp số 1 phụ thuộc vào Tập đoàn Thiết giáp số 4 dưới sự chỉ huy của Tướng Erich Hoepner hoạt động trên khu vực phía bắc của Mặt trận phía Đông. Vào cuối năm 1944, Wietersheim ở miền nam nước Pháp, chỉ huy Sư đoàn Thiết giáp số 11 khi đối mặt với các cuộc đổ bộ của Đồng minh gần Toulon và Nice.
. Wietersheim đầu hàng trước Sư đoàn bộ binh số 90 của Hoa Kỳ vào tháng 5 năm 1945, ở Tiệp Khắc gần biên giới với Bavaria.