Også i krigen mod Sovjetunionen havde Küchler kommandoen over 18. arme, som var en del af Heeresgruppe Nord. Efter at Wilhelm Ritter von Leeb var trådt tilbage som øverstbefalende, fik Küchler den 17. januar 1942 kommandoen over Heeresgruppe Nord. Han havde sammen med von Leeb ansvaret for Belejringen af Leningrad.