Als nach Ausbruch des Zweiten Weltkrieges die Mobilmachung neuer Divisionen anlief, wurde von Buttlar zum 1. Dezember zum Ersten Generalstabsoffizier (Ia) der 81. Infanterie-Division ernannt. Noch bevor die Division jedoch an die Front verlegt werden konnte, wurde von Buttlar im April 1940 abberufen und als Ia dem Generalstab der „Gruppe XXI“ unter General Nikolaus von Falkenhorst zugeteilt. Dieser Stab war die Führungsgruppe zur Leitung des Unternehmens „Weserübung“, dem Angriff auf Dänemark und Norwegen. Nach Abschluss der Kampfhandlungen wurde die „Gruppe XXI“ am 19. Dezember 1940 in Armeeoberkommando Norwegen umbenannt, während von Buttlar seine Position in diesem Stab beibehielt.