Wietersheim nimitettiin 20. heinäkuuta 1941 1. panssaridivisioonan kiväärirykmentin komentajaksi, jonka kanssa hän osallistui Neuvostoliiton hyökkäykseen operaatio Barbarossa. 1. panssaridiviisi oli panssariryhmän 4 alaisuudessa kenraali Erich Hoepnerin johdolla, joka toimi itärintaman pohjoisosassa. Vuoden 1944 lopulla Wietersheim oli Etelä-Ranskassa komennossa 11. panssaridivisioona, kun se kohtasi liittoutuneiden amfibialähtöjä lähellä Toulonia ja Nizzaa.
- Mitä? Wietersheim antautui Yhdysvaltain 90. jalkaväkidivisioonalle toukokuussa 1945 Tšekkoslovakiassa lähellä Baijerin rajaa.