С 22 июня 1941 года корпус принимал участие в Русской кампании. В составе 18-й армии/группы армий «Север» корпус форсировал реку Неман в районе Тильзита и двинулся через Таурогген и Кельме на Шаулен и далее через Бауск на Двину в районе Фридрихштадта. 13 июля форсировал реку Великую в районе Шабановки. 28 июля корпус был подчинен 16-й армии. Затем двинулся через Порхов и Сольцы через Мшагу к озеру Ильмень. 30 июля корпус образовал северный плацдарм в районе Шимска на реке Шелонь. 14 августа корпус достиг Новгорода и образовал плацдарм через реку Волхов. 20 августа была перерезана железнодорожная линия Чудово — Волхов. В ноябре корпус перешел через реку Волхов на Грузино. После начала Русского зимнего наступления и оставления Тихвина корпус отошел за реку Волхов.
С января 1942 года корпусу пришлось вести тяжелые оборонительные бои на реке Волхов между озером Ильмень и Грузино. После прорыва советской 2-й ударной армии западнее Чудово образовался «Волховский котел». С 22 по 28 июня 1942 года I армейский корпус совместно с наступавшим с юга XXXVIII армейским корпусом продолжали сужать этот котел и в конце концов прорвали его. В дальнейшем корпус оставался на реке Волхов. В октябре 1943 года он был снят с фронта и передан в резерв 16-й армии. 
В декабре 1943 года он вел бои на выступе в районе Невеля. В феврале 1944 года корпус был вынужден отойти в район Полоцка. 
В начале июля 1944 года, после разгрома 3-й танковой армии в районе Витебска, корпус был вынужден отступить. Он отступил на запад вдоль северного берега Двины и вместе с группой Клеффеля обеспечил юго-восточную окраину Даугавы. 
В середине сентября 1944 года последовали оборонительные бои на южном плацдарме Даугавы у Кечавы. После прорыва советских войск к Балтийскому морю у Паланги корпус был окружен в Курляндии. 
В конце войны корпус сдался в плен в районе юго-западнее Дюррена.