1941年11月，英军在北非大举增兵并实施反攻，德、意的非洲兵团处在危机之中。鉴于此种形势，同年12月，凯瑟林被希特勒任命为南部空军总司令，管辖驻在意大利南部和希腊南部的两个航空队和其他的加强部队。他以意大利和希腊为基地，支援德军在北非的行动，保护后勤补给线。由于凯瑟林的支援，隆美尔的非洲兵团才免遭厄运而获得了喘息机会。
1942年1月，隆美尔在凯瑟林的支援下，向英军发起反攻，把失守的昔兰尼加再次夺了回来。5月，又重创英国第8集团军，攻占了托布鲁克要塞，追击向阿拉曼溃逃之敌。
8月，英国首相丘吉尔派蒙哥马利取代反对及早发动攻势的克劳德·奥金莱克将军，指挥英国第八集团军。第八军团于10月底发动了强大的反攻，重创德意非洲兵团。
11月8日凌晨，由英美10万大军组成的联合舰队，在大量飞机掩护下，在北非登陆，形势对德军更加不利，凯瑟林被迫兵分两路，对盟军进行打击。兵力分散，轰炸效果很不理想。但尽管如此，凯瑟林仍然夺得了局部制空权，建立了所谓“凯瑟林隘道”。在北非之战的最后阶段，凯瑟林接连获得了栎树叶勋章和栎树叶带剑勋章。当他完成了第200次战斗飞行时，希特勒又给他颁发了一枚前线飞行金质别针。
1943年夏，英美军队在西西里岛登陆。更雪上加霜的是，9月初，意大利与盟国秘密签订了停战协定，意大利的部队停止了抵抗。凯瑟林便和德国驻意大利北部集团军司令隆美尔一起，把管辖区内的意军缴械。但是，他们在意大利防守问题上却发生了分歧。隆美尔主张撒至北部亚平宁山一线，而凯瑟林主张在南部罗马与那不勒斯一线设防。
希特勒采纳了凯瑟林的意见，并任命他为西南战区总司令。起初，德军统帅部以为凯瑟林在英美联军的强大压力下必败无疑。但出乎意料，凯瑟林守住了萨莱诺——福贾一线。到1943年中旬，凯瑟林下令部队撤至加里利亚诺——卡希诺——亚德里亚一线，但仍在继续抵抗。直到联军攻取罗马，凯瑟林的部队才撤至亚平宁山一线，作困兽之斗。
1944年7月19日，凯瑟林服役届满四十周年，希特勒授予他栎树叶钻石勋章。
1945年3月，凯瑟林接替伦德施泰特出任西线总司令，战争接近尾声时，他又任南线总司令。德军彻底崩溃后，凯瑟林率部向美军第101空降师师长泰勒投降。
1947年5月，他被送到驻威尼斯的一个英国军事法庭接受审判，被判处死刑，10月又改为无期徒刑。
