Wietersheim a fost numit comandant al unui regiment de pușcași din Divizia 1 Panzer pe 20 iulie 1941, cu care a luat parte la invazia Uniunii Sovietice, Operațiunea Barbarossa. Divizia 1 Panzer a fost subordonată Grupului Panzer 4 sub comanda generalului Erich Hoepner, care opera pe sectorul nordic al frontului estic. La sfârșitul anului 1944, Wietersheim se afla în sudul Franței, comandând Divizia a 11-a Panzer, în timp ce se confrunta cu debarcările amfibiene aliate în apropierea orașelor Toulon și Nisa.
- Da, domnule. Wietersheim s-a predat Diviziei 90 de Infanterie a SUA în mai 1945, în Cehoslovacia, lângă granița cu Bavaria.