Sodan aikana hänestä tuli yksi OKW:n keskeimmistä henkilöistä. Sotaonni kääntyi Stalingradin taistelun myötä ja puna-armeijan lopulta saarrettua Berliinin. Ennen itsemurhaansa Hitler pyysi Keiteliä auttamaan suuramiraali Karl Dönitziä armeijan mobilisoimisessa. Saksan antautumisen jälkeen toukokuussa 1945 Keitel vangittiin.