У јуну 1941 године, током напада на Совјетски Савез, Бајерлајн је додељен Оклопном групом „Гудеријан“ — касније преименованом у Друга оклопна група, као официр у оперативном одељењу. Након битке за Кијев, Бајерлајн је премештен код генерал-мајора Ервина Ромела.