Im Januar 1944 wurde Model von Adolf Hitler zum Oberbefehlshaber der Heeresgruppe Nord (Leningrad-Nowgoroder Operation) und am 30. März 1944 zum Generalfeldmarschall ernannt, bei gleichzeitiger Ernennung zum Oberbefehlshaber der Heeresgruppe Nordukraine. Als im Zuge der am 22. Juni 1944, dem 3. Jahrestag des deutschen Angriffs, beginnenden sowjetischen Sommeroffensive die Heeresgruppe Mitte zusammenbrach, löste Model Generalfeldmarschall Busch als Oberbefehlshaber der Heeresgruppe am 28. Juni 1944 ab. Den Befehl über die Heeresgruppe Nordukraine gab er erst einen Monat später ab (Lwiw-Sandomierz-Operation). Nach dem gescheiterten Attentat vom 20. Juli 1944 bekundete Model gegenüber Hitler seine Loyalität. Er tat dies so ausdrücklich, dass er hierin alle anderen Ergebenheitsadressen deutscher Generalfeldmarschälle übertraf. Model war einer der wenigen, die es riskierten, Hitler in Fragen der Kriegsführung zu widersprechen.