1939. gada augustā atkal iesaukts armijā un iecelts par XXII armijas korpusa komandieri. Piedalījās Polijas kampaņā. Kaujas par Franciju laikā komandēja Fon Kleista tanku grupu, kurā ietilpa 5 no 10 Vācijai tolaik esošajām tanku divīzijām, tā faktiski kļūdams par vēsturē pirmās tanku armijas komandieri. 1941. gadā Kleista tanku grupa tika nosūtīta uz Dienvidslāviju un Grieķiju.
1945. gada 25. aprīlī amerikāņu arestēts un pārvests uz Londonu. Kā liecinieks izmantots Nirnbergas procesā. 1946. gada septembrī nodots Dienvidslāvijas varas iestādēm un notiesāts uz 15 gadiem. 1949. gada martā nodots PSRS un vēlāk notiesāts uz 25 gadiem. Miris ieslodzījumā.