Über den Beginn des Zweiten Weltkriegs hinaus befehligte Barth die Abteilung weiter, wurde am 1. August 1940 Oberstleutnant und übernahm ab 11. Dezember 1940 das Artillerie-Regiment 117. Dessen erstmaliger Einsatz erfolgte dann beim Angriff auf die Sowjetunion ab 22. Juni 1941. Zwischenzeitlich am 1. Februar 1942 zum Oberst befördert, wurde Barth am 17. Mai 1943 von seinem Posten abgelöst und in die Führerreserve versetzt. Er war dann vom 17. September 1943 bis 13. Juli 1944 Lehrgangsleiter an der Artillerie-Schule I und absolvierte im Anschluss einen Divisionsführer-Lehrgang. Man kommandierte ihn dann am 29. Juli 1944 zur Heeresgruppe Nord und beauftragte ihn am 15. August 1944 mit der Führung der 30. Infanterie-Division, die er schließlich am 9. November 1944 unter gleichzeitiger Beförderung zum Generalmajor als Kommandeur übernahm. Kurz vor Kriegsende erhielt Barth noch das Kommando über die Feld-Division 21 (L), mit der er dann im Kurland-Kessel nach der bedingungslosen Kapitulation der Wehrmacht in sowjetische Kriegsgefangenschaft geriet, aus der er erst am 9. Oktober 1955 entlassen wurde.