В середине августа 1944 года, когда фронт обороны в Польше еще не был окончательно стабилизирован, фюрер ставит перед Моделем новую задачу — спасти положение на Западном фронте, войска которого потерпели тяжелое поражение от союзных англо-американских войск в Нормандии.

18 августа 1944 года Модель сменил своего бывшего начальника генерал-фельдмаршала Г. фон Клюге на посту командующего войсками Западного фронта. Одновременно он возглавил и командование войсками группы армий «Б» (7-я А, 15-я А, 5-я ТА), входившей в состав этого фронта, командующий которой генерал-фельдмаршал Э. Роммель выбыл из строя по ранению. Вступив в командование, Модель сразу же отдал приказ о выводе войск группы армий «Б» (всего 14 дивизий) из так называемого Фалезского котла. В результате, до того как союзники полностью замкнули кольцо окружения, ему удалось вывести из «котла» до половины находившихся там войск. Это был решительный шаг со стороны нового командующего, поскольку его предшественнику добиться на это разрешения у Гитлера так и не удалось.

Однако, несмотря на все предпринимаемые им усилия, изменить неблагоприятное для немецко-фашистских войск развитие событий на Западе Моделю не удалось. Особенно тяжелые потери в боях в Нормандии понесли танковые дивизии — основная ударная сила вермахта. Противник полностью господствовал в воздухе. Боеспособность войск неумолимо снижалась.

В этой обстановке, несмотря на категоричный приказ Гитлера, Модель отказался оборонять Париж, который 25 августа 1944 года был сдан союзникам. А вскоре немецко-фашистскими войсками была оставлена почти вся Франция. Поняв, что Модель не оправдал возлагаемых на него надежд, Гитлер заменил его на посту командующего войсками Западного фронта генерал-фельдмаршалом Г. фон Рундштедтом (5 сентября 1944 года). Модель остался лишь командующим войсками группы армий «Б». В сентябре 1944 года одержал победу в сражении под Арнемом, где были разгромлены воздушно-десантные войска союзников. В конце 1944 года выступил против контрнаступления в Арденнах, считая, что при имеющемся соотношении сил и средств оно не имеет никаких шансов на успех. Такого же мнения придерживался и командующий (с 17 ноября 1944 года главнокомандующий) войсками Западного фронта Рундштедт. Когда Гитлер все же настоял на проведении контрнаступления, то Рундштедт уклонился от непосредственного руководства им, перепоручив это дело Моделю. Поставленный перед фактом, последний был вынужден подчиниться и сделал все возможное, что было в его силах, чтобы обеспечить успех. 16 декабря 1944 года возглавляемые Моделем войска [7-я А (генерал Э. Бранденбургер), 5-я ТА (генерал Х. фон Мантейфель) и 6-я ТА (генерал З. Дитрих) — всего 25 дивизий, в том числе 7 танковых, общей численностью около 250 тыс. человек, 900 танков и штурмовых орудий, свыше 2,6 тыс. орудий и около 800 самолетов] перешли в наступление, которое на первых порах развивалось успешно. Союзники потерпели серьезное поражение, т. к. застигнутые врасплох войска 1-й американской армии, по которой наносился главный удар, не смогли оказать должного сопротивления и, понеся большие потери, отступили.

К 25 декабря немецкие войска, осуществив прорыв фронта союзников, подвинулись на глубине более 90 км и вышли к р. Маас. Но здесь их наступление было остановлено. Все попытки возобновить его ни к чему не привели. Уже к 8 января 1945 года немецко-фашистскому командованию стало ясно, что контрнаступление в Арденнах провалилось. Переход 12 января в наступление на Восточном фронте Красной Армии (Висло-Одерская операция) окончательно развеял все иллюзии гитлеровской ставки насчет благополучного исхода предпринятого на Западе контрнаступления. Поскольку фронт обороны на Висле в первые же дни советского наступления рухнул, началась срочная переброска немецких войск с Запада на Восток. Под ударами союзников оставшиеся в распоряжении Моделя войска (12 дивизий, в том числе 1 танковая) были вынуждены начать отступление и к концу января отошли в исходное положение. Потери немецко-фашистских войск в Арденнской операции составили около 82 тыс. человек.

К середине марта 1945 года союзники отбросили немцев за Рейн и приступили к проведению Рурской наступательной операции (23 марта — 18 апреля 1945 года). В составе возглавляемой Моделем группы армий «Б» к этому времени находилось немногим более 30 дивизий, большая часть которых имела некомплект до 50 %. Форсировав в первые же дни наступления Рейн, 1-я и 9-я американские армии начали развивать успех в глубину, охватывая основные силы группы армий «Б» с обоих флангов. 1 апреля они соединились в районе Липштадта. В окружении оказались главные силы Моделя — около 325 тыс. человек и он сам со своим штабом. С окружением Рурской группировки немецко-фашистских войск их Западный фронт фактически распался. Союзники, оставив для ликвидации окруженной группировки лишь часть сил, свои основные усилия сосредоточили на внешнем фронте окружения. Почти не встречая сопротивления, они развернули стремительное наступление на восток, к реке Эльба. К 18 апреля организованное сопротивление немецко-фашистских войск в Рурском котле практически прекратилось. Штаб группы армий «Б» потерял управление войсками, и они начали стихийно и в массовом порядке сдаваться в плен. Еще 17 апреля Модель распустил остатки своих войск, предоставив каждому солдату и офицеру возможность спасаться кто как может.

Все последние месяцы фельдмаршал находился в крайне угнетенном состоянии духа. Уже давно разочаровавшись в благоприятном для Германии исходе войны, он свое последнее сражение в «Рурском котле» вел без прежней энергии и решительности. Печать полной апатии и безысходности лежала почти на всех его действиях. Он уже не пытался, как обычно, жестко требовать от подчиненных войск неукоснительного выполнения приказа фюрера «держаться любой ценой», проигнорировал приказ Гитлера уничтожить все промышленные предприятия Рурского бассейна.

Моделю стало известно, что русские внесли его в список военных преступников. Поэтому он не питал никаких иллюзий в отношении ожидавшей его участи, будучи твердо убежден, что в случае сдачи в плен союзникам будет немедленно же выдан ими Советскому Союзу. Такая перспектива его никак не устраивала. И Модель принял решение ни в коем случае в плен не сдаваться. В последние дни борьбы фельдмаршал и его штаб мало чем отличались от многих тысяч беженцев, скитающихся среди развалин разрушенных союзной авиацией городов и селений Рура. «Фельдмаршал не может быть пленен, — неоднократно заявлял Модель в эти дни своим офицерам. — Подобное невозможно!» Он явно искал смерти. На завершающем этапе сражения Модель, видимо, надеясь погибнуть, как солдат на поле боя, неоднократно выдвигался на передовые позиции, сознательно стараясь попасть под огонь противника. Утром 21 апреля он оказался в небольшом лесу близ Дуйсбурга. Неподалеку, в 2—3 км, находились американцы. «Мой час пробил», — заявил фельдмаршал и попросил своего адъютанта в качестве последней услуги застрелить его. Когда майор категорически отказался это сделать, Модель в раздумье произнес: «Нет ничего хуже, чем попасть в руки русских». Затем, вынув свой пистолет, он спросил растерявшегося адъютанта: «Надеюсь, вы похороните меня?» — и, не дожидаясь ответа, выстрелил себе в висок. Много лет тело фельдмаршала пролежало в тайной, ничем не отмеченной могиле, на том самом месте, где он покончил жизнь самоубийством. Впоследствии его сын майор Г. Модель перезахоронил останки своего отца на солдатском кладбище в лесу Хюртген. С тех пор прах этого гитлеровского фельдмаршала покоится среди тех солдат, которыми он командовал в своей последней, бесславно проигранной битве.