Перед вторжением в Польшу в 1939 году штаб-квартира Бока была прикреплена к группе армий «Север», насчитывавшей 630 000 солдат. Рундштедт был вновь возвращен в строй и назначен командующим другой группой армий, направленной в Польшу (группа армий «Юг»), которая несла всю тяжесть кампании. Боку новая война пришлась по вкусу, потому что поляков он любил еще меньше, чем южных немцев и австрийцев. Опустошив «Польский коридор», он дошел до Брест-Литовска в Восточной Польше, где соединился с Красной Армией. К началу октября фон Бок успешно выполнил все свои задания и направился на Западный фронт.
В соответствии с первоначальным планом ОКВ штаб-квартира Бока (находящаяся теперь в расположении группы армий «Б») должна была сконцентрировать все силы против союзников.
К несчастью (с точки зрения Бока), этот план оказался всего-навсего повторением плана Шлиффена, который в 1914 году благополучно провалился. Бок не преминул написать об этом памятную записку, в которой в пух и прах раскритиковал этот план, и Гитлер согласился с ним. Тогда, в начале 1940 года, Эрих фон Манштейн предложил другой, более совершенный план, в соответствии с которым главный удар должна была нанести группа армий «А» Рундштедта. Согласно плану Манштейна, впоследствии получившему одобрение, на плечи фон Бока возлагалась жизненно важная, но второстепенная задача — достаточно энергично прорваться в «нижние страны» и постараться внушить союзникам мысль, что это и есть основной удар. В том, что он преуспел в этом, сомневаться не приходится. Две армии Бока (18-я и 6-я) опустошили Голландию и большую часть Бельгии, расправившись в Дюнкерке с остатком французских войск, захватив при этом в плен десятки тысяч солдат и офицеров.
Во время второго этапа операции Бок, под командованием которого было три армии и две танковые группы, пронесся по Западной Франции. После того как французы капитулировали, Бок был произведен в фельдмаршалы. Это произошло 19 июля 1940 года. Затем он очень недолго командовал оккупационными войсками во Франции, но за ним шла такая дурная слава, что Гитлер был вынужден перевести его в Польшу, где фельдмаршал занялся укреплением восточной границы рейха. Большую часть зимы заносчивый пруссак лечился от язвы желудка.
Но уже к этому времени даже Федор фон Бок настолько устал от крайностей нацистского режима, что с терпимостью относился к присутствию в своем штабе членов антигитлеровского заговора, о существовании которого знал наверняка. Заговорщики надеялись добиться его участия в государственном перевороте, цель которого была сбросить нацистское правительство, но их ждало разочарование. И на этот раз поведение Бока было характерным: «В случае успеха я присоединюсь к вам, но если вы провалитесь, я отрекусь от вас». Свою позицию Бок так и не изменил в течение всей войны.
Фельдмаршал Федор фон Бок не поддерживал идею вторжения в Советский Союз в 1941 году, но именно его штабу (группы армий «Центр») досталась самая важная цель кампании — Москва. Сначала фон Боку было поручено командование 51 из 149 германских дивизий, участвовавших в плане «Барбаросса», включая 9 танковых и 7 моторизованных дивизий. Несмотря на пессимизм в начале вторжения Бок действовал весьма успешно и даже продемонстрировал отдельные проблески военного гения. Менее чем через неделю после начала боевых действий передовые танковые части Бока прорвались к Минску, расположенному в 170 милях от советской границы. 29 июня части Красной Армии в районе Минска попали в котел и 3 июля бои там прекратились. Бок взял в плен 324 000 солдат, захватил и уничтожил 3332 танка и 1809 орудий.[56]
Армии Бока, с идущими впереди двумя танковыми группами под командованием Германа Гота и Хейнца Гудериана, продолжали одерживать одну победу за другой. Так, в Смоленском котле, который был очищен к 5 августа, фон Бок взял 310 000 пленных и захватил и уничтожил 3205 танков и 3120 орудий. В бою за Рославль, который закончился 8 августа, Красная Армия потеряла 38 000 человек пленными, 250 танков и 359 орудий. 24 августа в Гомельском котле немцы взяли 84 000 пленных, 144 танка, 848 орудий.[57] К концу августа Бок продвинулся более чем на 500 миль и оказался всего в 185 милях от Москвы. За это время потери Советов в живой силе составили 750 000 человек, в технике — более 7000 танков и 6000 орудий, в то время как группа армий «Центр» потеряла всего 100 000 человек. Дорога на советскую столицу была открыта, когда Гитлер, к величайшему неудовольствию фон Бока и невзирая на его протесты, перенес центр тяжести наступления на север и юг, направив силы против Ленинграда и Киева. Боку пришлось поступиться четырьмя из пяти танковых корпусов и тремя пехотными корпусами. Советский Союз получил время, в котором он так отчаянно нуждался для проведения мероприятий по обороне Москвы, самого важного города СССР. Это был один из самых крупных просчетов фюрера.