Mikor kitört a háború, Milch a Luftflotte 5 parancsnoka volt a Norvég hadjárat alatt. A Fall Gelb után tábornaggyá nevezték ki, és a légi feladatok irányításáért volt felelős. 1944-ben összefogott Joseph Goebbelsszel és Heinrich Himmlerrel, hogy meggyőzzék Hitlert, mentse fel posztjáról Göringet az orosz vereségek miatt. Mikor Hitler kijelentette, hogy nem menti fel Göringet, Milch kilépett a pozíciójából. A háború további éveit Albert Speer irányítása alatt töltötte.