Am 1. Oktober 1940 wurde er zum Kommandeur des rheinisch-pfälzischen Infanterie-Regiments 105 ernannt. Im Januar 1941 kam er mit seinem Regiment im Verband der 72. Infanterie-Division als Lehrtruppe nach Rumänien, nahm im April 1941 am Balkanfeldzug teil und ab Juni 1941 im Verband der 11. Armee am Unternehmen Barbarossa. Für seine persönliche Leistung bei der Erzwingung des Übergangs über den südlichen Fluss Bug erhielt er am 22. September 1941 das Ritterkreuz des Eisernen Kreuzes. Am 1. Januar 1942 wurde Müller zum Oberst befördert mit einem Rangdienstalter 1. Oktober 1941. Für die Bereinigung der sowjetischen Landung bei Eupatoria auf der Krim im Januar 1942 wurde ihm am 8. April 1942 das Eichenlaub zum Ritterkreuz des Eisernen Kreuzes verliehen. Am 1. August 1942 wurde er zum Generalmajor ernannt und zugleich zum Kommandeur der 22. Infanterie-Division, die von der Krim nach Kreta verlegt wurde, wo sie bis zum September 1944 stationiert war. Er führte einen erbarmungslosen Terror ein und ließ hunderte Personen erschießen, wenn diese auch nur im Verdacht standen Partisanen zu sein. Es gab auch massenhaft Erschießungen von Zivilisten als Vergeltung für erfolgreiche Operationen der Partisanen.