Wietersheim foi nomeado comandante dun rexemento de rifle da 1a División Panzer o 20 de xullo de 1941, co que participou na invasión da Unión Soviética, a Operación Barbarroja. A 1a División Panzer estaba subordinada ao Grupo Panzer 4 baixo o mando do xeneral Erich Hoepner operando no sector norte da Fronte Oriental. A finais de 1944, Wietersheim estaba no sur de Francia, comandando a 11a División Panzer mentres enfrontaba os desembarcos anfibios aliados preto de Toulon e Niza.
- Non. Wietersheim rendeuse á 90a División de Infantería estadounidense en maio de 1945, en Checoslovaquia preto da fronteira con Baviera.