При нападении на Советский Союз дивизия В. Моделя вошла в состав 2-й танковой группы, которой командовал известный танковый военачальник генерал Гудериан. 3-я танковая дивизия вошла в сражение в районе Бреста, 28 июня она заняла Бобруйск, форсировала Днепр, к началу августа вышла к Рославлю. Она участвовала в окружении войск Юго-Западного фронта в районе Киева и в первом этапе наступления на Москву.
В октябре 1941 года генерал танковых войск В. Модель был назначен командиром 41-го танкового корпуса, действовавшего в составе 3-й танковой группы генерала Гота, которой было приказано также наступать на Москву. Корпус сражался в районе Ржева и Белого, но особых успехов на этот раз добиться не смог. Тем не менее 16 января 1942 года он был назначен командующим 9-й армией, которая приняла на себя удары советских войск в районе Ржева. В. Модель смог переломить ситуацию и даже окружить и 19 февраля уничтожить войска 29-й и большей части 39-й армий Калининского фронта. Наградой за это ему стали Дубовые листья к Рыцарскому кресту.
Затем продолжительные кровопролитные бои в районе Ржева, которые позже вполне заслуженно некоторые военные специалисты по примеру Вердена периода Первой мировой войны назовут «Ржевской мясорубкой».
17 января 1943 года соединения 3-й ударной армии Калининского фронта успешно завершили длившуюся около двух месяцев операцию в районе Великих Лук и освободили этот город, находившийся в 240 километрах западнее Ржева. После этого положение 9-й армии резко ухудшилось. Возникла угроза ее окружения в районе Ржева. Ввиду этого начальник Генерального штаба сухопутных войск Германии К. Цейтлер, командующий группой армий «Центр» Г. фон Клюге и В. Модель сделали все возможное, чтобы убедить А. Гитлера в необходимости вовремя вывести войска из Ржевско-Вяземского «мешка» и сократить линию фронта. 6 февраля А. Гитлер наконец дал разрешение на отвод 9-й и части сил 4-й армий на линию Спас-Демянск, Дорогобуж, Духовщина. Эта операция получила кодовое название «Бюффель» (Буйвол).
В тот же день, 6 февраля 1943 года, командующие Калининским и Западным фронтами генералы М. А. Пуркаев и В. Д. Соколовский получили директиву Ставки ВГК о подготовке новой Ржевско-Вяземской наступательной операции, в итоге которой должны были быть окружены и уничтожены основные силы группы армий «Центр». К наступлению привлекались четыре армии Калининского и восемь армий Западного фронтов. Превосходство советских войск в силах и средствах было существенным. Но планы советского командования строились, разумеется, без учета добровольного отхода противника.
В период подготовки операции «Бюффель» штаб В. Моделя в течение четырех недель должен был осуществить целый ряд мероприятий. Требовалось осуществить детальную разведку полосы отхода, подготовить позиции на промежуточных и конечном рубежах отхода, оборудовать новую 200-километровую дорогу для автомобилей и 600-километровую для саней и гужевого транспорта. Для создания промежуточных и конечного рубежей отхода было приказано максимально использовать инженерное оборудование позиций, занимаемых немецкими войсками в районе Ржева. Нужно было «свернуть» 1000 километров железнодорожной колеи, 1300 километров проволочных заграждений, проложить вновь 450 километров телефонного кабеля. Также требовалось вывезти имевшиеся запасы продовольствия, всю находящуюся в ремонте поврежденную технику, эвакуировать отнятый у крестьян и конфискованный у колхозов скот. И, наконец, германское руководство приказало при отходе мобилизовать и направить на работы в Германию 60 тысяч русских юношей и девушек. Сразу же хочу оговорить, что В. Модель последнее приказание выполнил так же старательно.
Операцию «Бюффель» по оставлению Ржева В. Модель намеревался провести в такое время, чтобы с наступлением периода весенней распутицы его дивизии уже были готовы к обороне на конечном рубеже отхода войск. Поэтому с выполнением намеченных мероприятий не откладывали.
В первую очередь все, что не являлось безусловно необходимым для боя, эвакуировалось в намеченные районы. В это время разрабатывались и уточнялись планы отхода каждого соединения и части. Учитывалась подъемная возможность каждой машины, расписывалось имущество, предназначенное для погрузки, время погрузки, заранее назначались погрузочные команды. Чтобы при железнодорожных перевозках максимально использовать погрузочные места, ремонтным частям и даже некоторым боевым подразделениям было приказано разбирать некоторые предназначенные для транспортировки машины и механизмы. Для подготовки и расчистки маршрутов эвакуации, промежуточных и конечного рубежей обороны из гражданского населения были сформированы специальные рабочие роты. С учетом того, что вскоре наступит оттепель, по деревням были мобилизованы кузнецы, которые изготовили сотни пар полозьев для саней.
Во-вторых, были хорошо продуманы и осуществлены мероприятия оперативной и тактической маскировки, которые должны были ввести советское командование в заблуждение относительно намерений немецкого командования осуществить преднамеренный вывод своих войск из района Ржева. С этой целью было осуществлено периодическое передвижение по фронту дежурных сил и средств, произведена специальная дезинформационная операция, выполнен ряд мероприятий по оперативной и тактической маскировке. Ежедневно производился обстрел советских позиций из тяжелого оружия, периодически велась заброска на советскую территорию разведывательных групп, с поразительной пунктуальностью работали радиосети основных пунктов управления.
Правда, не все мероприятия по дезинформации противника достигли поставленных целей. Начальник штаба 9-й армии генерал Гроссман позже вспоминал: «В середине февраля наши разведывательные отряды обнаружили оживленную деятельность противника. Были замечены русские офицеры, проводившие рекогносцировку на местности. Их прогнали пулеметным огнем. Деятельность вражеской авиации возросла, артиллерия противника пристреливалась по немецким командным пунктам. В разное время следовали неприятельские атаки на передний край обороны. Войска отбивали их, враг нес потери. Только в районе 87-й дивизии 25 февраля русские, перейдя через Волгу, захватили самый передний окоп, обосновались в нем, и их не смогли оттуда выбить. 17 февраля командование 251-й дивизии уже сообщило полкам, что враг призывает свои дивизии быть особенно внимательными и при первой же возможности тотчас начать преследование немцев танками».
В третью очередь в намеченные для обороны районы были эвакуированы все тяжелые артиллерийские орудия и имевшийся для них боезапас снарядов. На позициях оставались только легкие пушки и минометы, которые могли транспортироваться автомобилями, тракторами и лошадьми, а также трофейные орудия и минометы, на которых имелись боеприпасы. После окончания боя все эти орудия и минометы планировалось взорвать.
После этого саперы 9-й армии начали минирование своих окопов, устанавливали мины-сюрпризы в блиндажах и домах, которые после отхода частей 9-й армии должны были занять русские войска.
Отход немцев начался, как и планировалось, вечером 1 марта. Арьергардные подразделения оставались на позициях до вечера 2 марта, усиленно имитируя наличие там войск. Выход из боя основных сил 9-й армии был организован так хорошо, что командующий противостоящей 30-й армией генерал В. Я. Колпакчи, даже получив разведывательную информацию об этом, долго отказывался ей верить. Как объяснила это писательница Елена Ржевская, которая в то время была переводчицей в штабе 30-й армии, «о Ржев столько раз разбивалось наше наступление, и сейчас, после победы в Сталинграде, когда все внимание Москвы было приковано сюда, он не мог просчитаться и медлил. Ему нужны были гарантии, что на этот раз заговоренный Ржев поддастся и будет взят».