Model nimitettiin 17. elokuuta 1944 koko länsirintaman komentajaksi Günther von Klugen tilalle, joka erotettiin, koska häntä epäiltiin osallisuudesta heinäkuun 20. päivän salaliittoon. Model ei kuitenkaan saanut pysäytettyä liittoutuneiden etenemistä Pohjois-Ranskassa, ja syyskuun 1944 alussa Gerd von Rundstedt palasi länsirintaman komentajaksi. Model siirtyi tällöin Hollantiin sijoitetun armeijaryhmä B:n komentajaksi. Hän onnistui torjumaan brittien 1. laskuvarjodivisioonan yrityksen vallata Arnhem ja esti siten liittoutuneita saamasta sillanpääasemaa Reinin luona. Yhdessä Rundstedtin kanssa hän myös suunnitteli saksalaisten vastahyökkäyksen Ardennien taistelussa, joka käytiin vuodenvaihteessa 1944–1945. Sodan lopussa Modelin perääntyvä armeijaryhmä jäi liittoutuneiden saartamaksi Ruhrin alueelle. Model määräsi lopulta 300 000 miestä käsittäneet joukkonsa hajaantumaan, ja teki sen jälkeen itsemurhan 21. huhtikuuta 1945.