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Max von Hartlieb-Walsporn commande la 5e brigade blindée dans le début de l'automne 1939, puis prend en charge la 5e Division blindée le . En tant que commandant de cette division, il participe à la bataille de France en 1940. Il est alors considéré comme un dirigeant faible, lorsque la ville française faiblement défendue de Le Quesnoy repousse ses soldats et des chars pendant quatre jours. Le , il est mis en réserve. Après 1940, il prend le commandement de la Division Nr. 179. À partir de , il est relégué à une réserve ou à des postes administratifs et ne commandera plus de troupes de première ligne. Blessé le , il est hospitalisé pendant près de cinq mois et passe plusieurs mois en réserve avant d'accepter d'autres postes administratifs au cours du reste de la guerre.
Après la guerre, il est emprisonné pendant deux ans.