I augusti 1944 befordrades Dirlewanger till SS-Oberführer och kommenderades till Warszawa för att bistå i kväsandet av det pågående upproret. I samband med Wolamassakern brände Dirlewangers enhet ner tre sjukhus och mördade de polska patienterna. De tog med sig sjuksköterskorna till förläggningen och gruppvåldtog dem. Den 6 augusti 1944 reste de en galge och hängde läkarna och sjuksköterskorna. För sina insatser där tilldelades han 30 september samma år Riddarkorset av Järnkorset. Efter Warszawa förflyttades Dirlewangers brigad till Slovakien och Ungern, och sedan till fronten vid Oder, där han själv sårades. Efter att ha återhämtat sig i Altshausen i Bayern igenkändes han av polska krigsfångar och greps av de fria franska styrkorna. I fängsligt förvar utsattes Dirlewanger för tortyr och misshandel, vilken hade till följd att han dog.