Bitka o Francúzsko, nemecká invázia Francúzska a Holandska, začala 10. mája 1940. Dňa 18. mája 1940 sa zapojil do vzdušného boja s ôsmimi francúzskymi stíhacími lietadlami Curtiss P-36 Hawk a bol zostrelený západne od Rethelu. Jeho víťazom môže byť "podporučík" Camille Plubeau. Wilcke sa dostal von a bol zajatý. Po prímerí s Francúzskom
, on a Mölders, ktorý bol tiež vojnovým zajatcom, sa vrátili do jednotky 30. júna 1940. Wilcke bol nasledujúci deň povýšený na Hauptmann a opäť prevzal velenie nad 7. "Staffel". Dňa 11. júla 1940 mu bol udelený Železný kríž 1. triedy.