Kejayaan terbesarnya muncul semasa Operasi Barbarossa, iaitu pencerobohan tahun 1941 ke atas Soviet Union. Semasa dua bulan pertama "Barbarossa", Tentera Darat 1 Panzer bergerak arah timur kedalam wilayah Soviet, kemudian mara arah selatan ke Laut Hitam untuk memusnahkan tentera Soviet dalam Pertempuran Uman, kemudian bergerak arah utara untuk mengepung ketumbukan Soviet disekitar Kiev, kemudian ke selatan sekali lagi melintasi Sungai Dnieper, dan kemudian mara ke hujung selatan untuk memusnahkan tentera Soviet berhampiran Laut Azov. Melalui semua kempen berat ini, Zeitzler mengekalkan pergerakkan Tentera Darat 1 Panzer dengan lancar dan memastikan bekalan tiba. Sebagai penghargaan kepada Zeitzler, Kleist memberi komen "Masalah terbesar dalam melancarkan ketumbukan ini ialah mengekalkan bekalan."