A unidade de Wurmheller foi posteriormente transferida para a Frente Oriental em preparação para a Operação Barbarossa, a invasão alemã da União Soviética, que teve início a 22 de junho de 1941. Durante a Barbarossa, ele foi colocado no setor sul do avanço alemão. Ele acrescentou nove vitórias—oito bombardeiros e um caça Polikarpov I-16—neste teatro de operações; a sua última vitória na Frente Oriental, 19.ª geral, foi reivindicada no dia 15 de julho de 1941.