Pada 24 November 1938, Vietinghoff telah dilantik menjadi Panglima Divisyen Ke-5 Panzer dan mengambil bahagian dalam pencerobohan Poland di bawah Wilhelm Ritter von Leeb. Beliau telah dinaikkan pangkat ke Jeneral pada Jun 1940, selepas itu beliau mengetuai Kor XLVI Panzer Jerman dalam pencerobohan Yugoslavia. Semasa Operasi Barbarossa, Kor beliau membentuk sebahagian daripada Kumpulan Tentera Darat Tengah dibawah Generalfeldmarschall Fedor von Bock. Pada masa ini, beliau mengalami kemalangan justeru itu mendapat nama samaran "Panzerknacker" ("Tank breaker"). Von Vietinghoff kemudian berkhidmat bersama Jeneral Heinz Guderian dalam Tentera Darat Panzer Kedua Jerman.

Dari Disember 1941 hingga Ogos 1943, beliau adalah Panglima Tentera Darat Kelima Belas Jerman di Perancis (MK Tentera Darat Ke-15 kini menjadi muzium di Tourcoing, dekat Lille di utara Perancis, Musée du 5 Juin 1944). Di Itali dari Ogos 1943 dan seterusnya beliau memerintah Tentera Darat Kesepuluh Jerman, bertanggungjawab bagi melambatkan peperangan melalui garisan pertahanan yang berturut-turut dibina di seluruh Itali. Paling terkenal dalam konteks ini adalah mempertahankan Garis Musim Sejuk dari November 1943 hingga Mei 1944 dan pertempuran dalam musim gugur tahun 1944 di Garis Gothic. Pada Oktober 1944, beliau buat sementara waktu mengambil alih seluruh pemerintahan (Kumpulan Tentera Darat C) di Itali apabila Fil Marsyal Albert Kesselring mengalami kecederaan parah dalam satu kemalangan kereta.[2] Pada Januari 1945, selepas kepulangan Kesselring, beliau meninggalkan Itali untuk memerintah Kumpulan Tentera Darat Courland di Prusia Timur. Apabila Kesselring ditukarkan pada Mac 1945 untuk menjadi Panglima Tertinggi Barat di Perancis, von Vietinghoff kembali sebagai Panglima Tertinggi Jerman di Itali.[3]

Pada akhir bulan April 1945, beliau membuat perhubungan dengan tentera Bersekutu dan pada 29 April, wakil beliau iaitu Jeneral SS Karl Wolff menandatangani bagi pihaknya di Istana Diraja di Caserta, bahawa beliau bersetuju untuk menyerahkalah pada 2 Mei 1945 waktu tengahari. Selepas itu, beliau menghabiskan masa selama dua tahun setengah dalam kurungan British di (Kem Khas XI) Island Farm Bridgend bersama ramai tawanan perang Jerman yang lain. Beliau dibebaskan pada September 1947.

Selepas perang Vietinghoff menjadi ahli kumpulan pakar yang menangani permasalahan persenjataan semula Jerman. Dalam bulan Oktober 1950, beliau menulis memorandum Himmeroder bagi pihak kerajaan Konrad Adenauer, mengenai sumbangan Jerman Barat keatas pertahanan Eropah. Beliau meninggal dunia pada 23 Februari 1952 di Pfronten.[4]