Ekim 1943'te Doğu Cephesi'nde Berlin Brandenburg 3. Panzer Tümenine götürmek için yollandı. Hitler'in emirlerine karşı Kirovograd'da Sovyetlere ait bir kuşatmadan dışarıya çıktı. Sonra Panzer Lehr Tümeni komutanı olarak tayin edildi. 1944 Mart'ta tümeniyle Macaristan'ın başkenti Budapeşte'ye hareket etti. Normandiya Çıkarması olduktan sonra Bayerlein'in askerleri Fransa'ya Caen'de savaşmak için gönderildi. Sonra Ardenler Taarruzu'nda general Hasso von Manteuffel'in altında hizmet etti.