С 18 августа 1944 года командовал группой армий «B» и был главнокомандующим войсками на Западе (сменив заподозренного в причастности к заговору 20 июля и покончившего с собой Гюнтера фон Клюге). Ему подчинялись войска группы армий «D» и группы армий «G». Сумел прорвать кольцо окружения своих войск в Фалезской операции. В сентябре 1944 года сумел разгромить воздушный десант союзников в ходе операции на Арнемском мосту. Сначала добился крупных успехов, но затем потерпел жестокое поражение в Арденнской операции. В феврале — марте 1945 года вновь был разбит в ходе Маас-Рейнской операции, а в апреле 1945 года союзные войска окружили и полностью разгромили подчинённые Моделю войска в Рурской операции. Три недели Модель вёл боевые действия в окружении, но, убедившись в окончательном развале войск, распустил всех солдат по домам, за что пришедший в ярость Гитлер заочно приговорил его к расстрелу. Узнав об этом, Модель 21 апреля 1945 года застрелился в лесу под Дуйсбургом, возле деревни Ведау (ныне место самоубийства Моделя находится на территории города Ратинген).