В июне 1941 года, в составе 45-й пехотной дивизии участвовал в штурме Брестской крепости. 22 июня 1941 года разведывательным батальоном 45-й пехотной дивизии вермахта под командованием Гельмута фон Паннвица было захвачено здание тюрьмы Брестской крепости. 4 сентября 1941 года Паннвиц награждён Рыцарским крестом Железного креста. С 1 декабря 1941 года — переведён в аппарат Верховного командования сухопутных войск (ОКХ) в качестве референта генерала мобильных войск () по вопросам применения кавалерии в современной войне. Вскоре после этого ему присвоено звание полковника. В течение 1942 года неоднократно выезжал из Ставки на фронт для инспекций кавалерийских частей. Составитель и редактор ряда полевых наставлений. В октябре 1942 был переведён в штаб Группы армий «А» где занялся организацией стихийно образующихся казачьих частей из числа местных жителей оккупированной территории СССР.