Noch vor dem Überfall auf die Sowjetunion wurde am 11. März 1941 ein neuer Stab (aus dem Führungsstab der 1. Flakbrigade) aufgestellt, dessen Führung der bisherige Kommandeur der 1. Flakbrigade Generalmajor Walther von Axthelm übernahm. Ab diesem Zeitpunkt führte auch das Korps die neue Bezeichnung I. Flak-Korps. Unter Axthelms Führung erlebte das I. Flak-Korps dann den Beginn des Ostfeldzuges im Juni 1941. Mit Beginn dieser Operation unterstanden dem Korps aber lediglich die zwei Regimenter 101 und 104 mit denen das Korps in Zusammenarbeit mit der Panzergruppe 2 in der Heeresgruppe Mitte mit dem Ziel Moskau eingesetzt war. Bis Dezember 1941, wo der deutsche Vormarsch vor den Toren Moskaus endete, waren die Verbände des I. Flak-Korps an zahlreichen Kesselschlachten gegen die Rote Armee beteiligt. So unter anderem bei den Schlachten um (&lt;a href="Kesselschlacht%20bei%20Bialystok%20und%20Minsk"&gt;Bialystok/Minsk&lt;/a&gt;, Smolensk, Kiew, &lt;a href="Doppelschlacht%20bei%20Wjasma%20und%20Brjansk"&gt;Wjasma/Brjansk&lt;/a&gt;) und letztendlich bei der Schlacht um Moskau. Um den Jahreswechsel 1941/1942 lagen die Verbände des Korps dann im Raum östlich Orel. Am 19. Dezember 1941 gab Axthelm das Kommando des Korps an Richard Reimann ab, der zunächst vom 20. Dezember bis 11. Januar 1942 mit der Führung betraut wurde.