Am 1. Februar 1944 trat Gersdorff seinen Dienst als Generalstabschef des LXXXII. Armeekorps an, dessen drei Infanteriedivisionen eine an der französischen Nordküste erwartete alliierte Landung abwehren sollten. Am 28. Juli 1944 wurde er Generalstabschef der 7. Armee, die kurz darauf im Kessel von Falaise eingeschlossen wurde. Für die Planung des erfolgreichen Ausbruchs der Armee erhielt er am 26. August 1944 das Ritterkreuz des Eisernen Kreuzes. Er blieb – im März 1945 noch zum Generalmajor befördert – bis zur deutschen Kapitulation bei der 7. Armee.