Ab dem 22. November 1944 führte er die "Korpsgruppe Thomaschki", die den Durchbruch der sowjetischen 4. Stoßarmee auf Frauenburg verhinderte. In der Heeresgruppe Nord war Thomaschki ab dem 27. Dezember 1944 mit der Führung des X. Armeekorps in Kurland beauftragt. Am 1. März 1945 noch zum Kommandierenden General ernannt, geriet er im Kurland-Kessel am Tag der Kapitulation der Wehrmacht in sowjetische Kriegsgefangenschaft. Ende Mai 1945 erwirkte er die Genehmigung, noch einmal zu seinen Soldaten sprechen zu dürfen: „Was auch immer kommen mag – bleibt aufrecht und anständig.“