En juin 1942, il succède à Erich Hoepner comme commandant de la 4. Panzerarmee, qui combat sur le front de Briansk et au siège de Stalingrad. Le groupe de chars de combat de Hoth tente de percer les défenses soviétiques afin de créer un couloir de repli pour la  du général Paulus mais échoue. Il participe aussi à la bataille de Koursk, sous les ordres de Erich von Manstein, mais ne parvient pas à percer les défenses russes.