1. mai 1941 ble han utnevnt til sjef 1. bataljon i det 7. geværregiment tilhørende 7. panserdivisjon. Han tjenestegjorde i Hermann Hoths pansergruppe 2 i Armégruppe Sentrum under Operasjon Barbarossa. Den 25. august 1941 overtok han kommandoen over det 6. geværregiment i 7. panserdivisjon og ble forfremmet til oberst 1. oktober. Etter harde kamper rundt Moskva vinteren 1941/42, hvor Manteuffel mottok Jernkorsets ridderkors for forsvaret av noen strategisk viktige broer, ble den 7. panserdivisjon overført til Frankrike for rekonvalesens i mai 1942. 15. juli samme år, mens divisjonen fremdeles befant seg i Frankrike, ble Manteuffel utnevnt til sjef for den 7. pansergrenaderbrigade i 7. panserdivisjon.