二戰時期
法國戰役後，迪特里希給所屬部隊官兵授勳
歐洲第二次世界大戰開始後，迪特里希在德國進軍波蘭和後來的荷蘭期間領導了警衛旗隊。荷蘭投降後，警衛旗隊於1940年5月24日南下前往法國。他們沿著阿亨運河線在敦刻爾克西南15英里處佔據陣地，面向瓦滕附近的盟軍防線。5月24日當晚，最高統帥部下令停止前進，英國遠征軍被困，警衛旗隊停了下來過夜。然而第二天，迪特里希不顧希特勒的命令，命令他的第三營越過運河，佔領遠處的高地，英國砲兵觀察員在那裡將該團置於危險之中。他們攻擊高地並趕走了觀察者。迪特里希並沒有因為他的不遵守命令而受到譴責，而是被授予騎士鐵十字勳章。在這次戰役中，迪特里希的第2營成員殺害了80名英國和法國戰俘，這就是後來著名的沃爾姆豪特大屠殺。
希臘戰役期間的迪特里希
在希臘和南斯拉夫的戰役中，迪特里希一直擔任警衛旗隊指揮，之後晉升為東線中央集團軍所屬的黨衛軍第1裝甲軍指揮。1943年，他被派往意大利追回貝尼托·墨索里尼的情婦克拉拉·佩塔奇。他獲得了許多德國軍事獎章。
迪特里希在諾曼底戰役中指揮黨衛軍第1裝甲軍。在這次戰役後期，他升任第5裝甲軍團司令。隨後希特勒任命他指揮新成立的第6裝甲軍團。迪特里希在突出部戰役（1944年12月至1945年1月）中領導了這支軍隊。他被指派執行這項任務是因為由於7月20日的陰謀，希特勒不再信任國防軍軍官。12月17日，迪特里希下屬的派佩爾戰鬥群（Kampfgruppe Peiper）在比利時馬爾梅迪附近殺害了84名美國戰俘，造成了著名的馬爾梅迪大屠殺。
1945年3月，迪特里希的第6裝甲軍團率先發起了“春季覺醒”行動，這是一場在匈牙利巴拉頓湖附近的攻勢，旨在確保德國僅剩的最後一點石油儲備。儘管取得了初步成果，但進攻範圍過於雄心勃勃，行動最終以失敗告終。在那次失敗之後，黨衛軍第6裝甲軍團撤退到維也納附近。作為失敗的恥辱的懲罰，希特勒命令參與這場戰鬥的武裝黨衛隊部隊摘掉帶有他名字的珍貴袖章。迪特里希沒有將命令傳達給他的部隊。此後不久，迪特里希的部隊被迫從蘇聯紅軍部隊撤出維也納。1945年5月9日，迪特里希在妻子的陪同下向位於奧地利的美國第36步兵師投降。