Również i w Związku Radzieckim wizytówkami Dywizji „Totenkopf” stały się zarówno nieustępliwość w boju, jak i okrucieństwo wobec jeńców i ludności cywilnej.
6 lipca, zaledwie dwa tygodnie po rozpoczęciu operacji „Barbarossa”, Eicke został ranny, gdy jego samochód wjechał na minę. Na kilka miesięcy opuścił dywizję. Wrócił dopiero we wrześniu 1941 r. i dowodził nią podczas starć między jeziorami Ilmen i Seliger, a następnie w ciężkich walkach podczas radzieckiej kontrofensywy zimowej i oblężenia Demiańska. Po ich zakończeniu Eicke wymógł na przełożonych wycofanie dywizji z frontu wschodniego i jej odtworzenie.
Odbudowana we Francji dywizja „Totenkopf” została przekształcona w dywizję pancerną SS i włączona w skład elitarnego I Korpusu Pancernego SS. Gdy po klęsce pod Stalingradem załamał się niemiecki front w południowej Rosji, korpus, a wraz z nim dywizja „Totenkopf”, zostały przerzucone pod Charków i odegrały decydującą rolę w zwycięskiej kontrofensywie, która przyniosła Niemcom ustabilizowanie sytuacji. Była to dla Eickego ostatnia bitwa. 26 lutego 1943 roku samolot łącznikowy Fieseler Fi 156 Storch, którym leciał w celu zlokalizowania pułku pancernego (sztab główny utracił z nim kontakt radiowy) został zestrzelony przez radziecką piechotę w pobliżu wsi Artiełnoje. SS-Obergruppenführer zginął na miejscu.