בפרוץ המלחמה שירת באלק כקצין מטה במפקדת המפקח הכללי על היחידות הממונעות, ובאוקטובר 1939 מונה למפקד רגימנט הרובאים הממונע ה-1, שהיה חלק מדיוויזיית הפאנצר ה-1, ופיקד עליו במהלך המערכה על צרפת. על הצלחתו בקרבות קיבל באלק ב-3 ביוני את עיטור צלב האבירים של צלב הברזל ב-1 באוגוסט הועלה באלק לדרגת אוברסט, ובסוף 1940 מונה באלק למפקד רגימנט הפאנצר ה-3, ופיקד עליו במהלך המערכה על יוון. ב-15 במאי 1941 מונה באלק למפקד חטיבת הפאנצר ה-2 שהייתה חלק מדיוויזיית הפאנצר ה-2, וביולי 1941 מונה באלק לקצין במטה המפקח הכללי של כוחות השריון. במאי 1942 מונה באלק למפקד דיוויזיית הפאנצר ה-11 עימה לחם במהלך מתקפת הקיץ ב-1942. לאחר כיתור הארמייה השישית בסטלינגרד הוכפף באלק והדיוויזיה שבפיקודו לקורפוס הפאנצר ה-48 ולחם עמו במבצע סערת חורף. על הצלחתו בקרבות קיבל ב-20 בדצמבר 1942 את עיטור צלב האבירים של צלב הברזל עם עלי אלון, וב-4 במרץ 1943 את עיטור צלב האבירים של צלב הברזל עם עלי אלון וחרבות. ב-3 באפריל 1943 מונה באלק למפקד דיוויזיית גרוסדויטשלנד, וב-2 בספטמבר 1943 מונה למפקד קורפוס הפאנצר ה-14 בחזית האיטלקית, ולחם עמו בקרב סלרנו. ב-1 בנובמבר 1943 הועלה באלק לדרגת גנרל חיל השריון, וב-15 בנובמבר חזר באלק לחזית המזרחית ומונה למפקד קורפוס הפאנצר ה-48 עמו לחם בבלימת מתקפת החורף הסובייטית. ב-31 באוגוסט 1944 קיבל באלק את עיטור צלב האבירים של צלב הברזל עם עלי אלון, חרבות ויהלומים, ולמחרת מונה למפקד ארמיית הפאנצר הרביעית, והצליח להדוף עימה כמה מהמתקפות הסובייטיות. ב-21 בספטמבר 1944 מונה באלק למפקד קבוצת ארמיות G בחזית המערבית, אולם לאחר שהורה על נסיגת הארמייה ה-19 אל מעבר לנהר הריין הועבר מתפקידו, ומונה למפקד הארמייה השישית בהונגריה. במהלך הקרבות בבודפשט פיקד באלק על קבוצת הארמיות באלק שכללה בנוסף לארמייה השישית את הארמיות ההונגריות הראשונה והשלישית. לאחר קרבות עזים בהונגריה נסוג באלק לשטיריה שבאוסטריה, וב-8 במאי נכנע באלק בראש כוחותיו לגנרל הוראס מק'ברייד מפקד הקורפוס ה-20 האמריקאי, שהיה חלק מהארמייה האמריקנית השלישית.