Nach der Schlacht von Dünkirchen wurde sein Korps zu einer Panzergruppe erweitert. Mit ihr stieß er während des Falls Rot von Nordfrankreich aus zur Schweizer Grenze, wodurch die französischen Truppen in der Maginot-Linie eingekesselt wurden. Er wurde nach Beendigung des Feldzuges am 19. Juli 1940 zum Generaloberst befördert. Ursprünglich war er dafür vorgesehen, die deutsche Siegesparade in Paris anzuführen, doch Ende Juni 1940 erhielt er ein neues Kommando im Osten. Die „Gruppe Guderian“ wurde in die Heimat verlegt; zunächst unterstand sie der 18. Armee in Polen, danach direkt dem OKH. Guderian befasste sich ab diesem Zeitpunkt mit Operationsplänen gegen die Sowjetunion, die einen Vormarsch bis Kiew und Odessa beinhalteten (siehe dazu Plan Otto).