На Источни фронт по други пут одлази октобра 1943. године, као командант 3. оклопне дивизије. Дивизија је опкољена код Кировограда, а Бајерлајн на своју руку покушава пробој. Након овог кршења Хитлеровог наређења, Бајерлајн бива постављен на место команданта „оклопном Лер дивизијом”. Ова дивизија је формирана јануара 1944. године и до маја 1944. се обучавала на територији Мађарске, одакле одлази на Западни фронт. 7. јуна поседа положаје у Нормандији и трпи велике губитке од стране савезничке авијације — губи скоро сва транспортна средства. Борбе у пошумљеном делу Нормандије отежале су употребу тенкова са дугим цевима, а сам Бајерлајн је био познат по тврдњи да би ова дивизија имала више ефекта на територији Совјетског Савеза него у Нормандији. Током пробоја Савезника, Бајерлајн са штабом заштиту од бомбардовања тражи у шуми, а остатак дивизије августа 1944. повлачи се ка граду Конде сир Вир.