Im Juni 1943 erfolgte die Versetzung von Piekenbrock als Kommandeur der 208. Infanterie-Division, die an der Ostfront eingesetzt war. Kurz darauf im August wurde er zum Generalmajor befördert. Am 1. März 1944 erfolgte die Beförderung zum Generalleutnant. Für die Führung seiner Division in der Kesselschlacht von Kamenez-Podolski erhielt er am 4. Mai 1944 das Ritterkreuz des Eisernen Kreuzes. Zeitweise war er auch mit der Führung des LIX. Armeekorps beauftragt.