1 октября 1935 года по рекомендации Фрича военный министр Бломберг назначил Кейтеля начальником Военного управления Военного министерства (основная структурная часть министерства). На этом посту Кейтель заменил генерала В. фон Рейхенау, который по существу являлся заместителем военного министра и четвертым по значению лицом в германском военном руководстве. В столь стремительном продвижении Кейтеля по службе, начавшемся с приходом к власти нацистов, решающую роль сыграло покровительство военного министра В. фон Бломберга, с которым он был знаком еще со времен Первой мировой войны, и главнокомандующего армией В. фон Фрича. В 1936 году Кейтель получил чин генерал-лейтенанта, а в 1937 году был произведен в генералы артиллерии.
Заняв ключевую должность в Военном министерстве, Кейтель предпринял активные усилия по реорганизации управления вооруженными силами, преследуя цель объединить руководство всеми родами войск и видами вооруженных сил в единой структуре. Однако против этого резко выступили главнокомандующий сухопутными войсками Фрич, главнокомандующий ВМФ Редер и особенно главнокомандующий ВВС Г. Геринг, усмотревшие в затее Кейтеля ущемление своих прерогатив. Преодолеть их сопротивление Кейтелю не удалось, тем более что соответствующей поддержки от военного министра он не получил. Отношения Кейтеля с Бломбергом, несмотря на их давнее знакомство, оставались чисто служебными, даже после того, как они породнились (сын Кейтеля женился на дочери Бломберга). Беспрекословно повинуясь своему начальнику, Кейтель заслужил репутацию марионетки военного министра. Но, видимо, не все так просто было в их взаимоотношениях. После того как Бломберг в январе 1938 года попал в неприятную историю из-за женитьбы на бывшей проститутке, Кейтель и пальцем не пошевелил, чтобы хоть как-то защитить своего начальника и родственника. Более того, то ли по недомыслию, то ли преднамеренно (это до сих пор остается загадкой), он способствовал падению своего шефа. Когда в его распоряжении оказались компрометирующие материалы на жену Бломберга, поступившие из полиции, то он не нашел ничего лучшего, как передать их злейшему врагу фельдмаршала Г. Герингу, хотя вручивший ему досье на фрау Бломберг шеф берлинской полиции (он хотел передать его лично Бломбергу, но того на месте не оказалось, и он обратился с этим деликатным вопросом к заместителю министра Кейтелю, надеясь, что тот передаст досье по назначению), заметив колебания Кейтеля, весьма прозрачно намекнул ему на возможность уничтожения компромата. Получив досье, Геринг воспользовался им, чтобы свалить военного министра, на чье место он уже давно претендовал. Когда Гитлер прощался с уволенным в отставку фельдмаршалом Бломбергом, то спросил его — кто мог бы после него возглавить вооруженные силы. Тот затруднился с ответом. Тогда фюрер поинтересовался — кто был у него заместителем. «Кейтель, — последовал ответ, — но о том, чтобы его использовать, не может быть и речи, поскольку он всего лишь тот, кто управляет моей канцелярией». «Вот такой человек мне и нужен!» — радостно воскликнул Гитлер и в тот же день (27 января 1938 года) подписал приказ о назначении Кейтеля на вновь учреждаемый пост начальника штаба верховного главнокомандования вооруженными силами — Oberkommando der Wermacht (ОКВ). 4 февраля 1938 года была произведена реорганизация руководства вооруженными силами (вермахтом). Пост верховного главнокомандующего занял сам Гитлер. При нем создавался рабочий орган — ОКВ, возглавляемый Кейтелем. Однако ОКВ, как показало дальнейшее развитие событий, так никогда и не стал верховным руководящим органом вооруженных сил, а превратился в типичную военную канцелярию Гитлера. Кейтель довольно быстро смирился с этим и никогда не претендовал на большее, хотя иногда поначалу и пытался показать характер. Так, когда через неделю после отставки Бломберга настал черед главнокомандующего сухопутными войсками Фрича и Гитлер хотел назначить на его место генерала Рейхенау, то Кейтель решительно выступил против этого. Возглавив вместе с генералом Г. фон Рундштедтом генеральскую оппозицию, он добился назначения на этот пост своего ставленника генерала В. фон Браухича. Затем он расставил своих выдвиженцев и на ряд других важных должностей. Так, в частности, его брат полковник Б. Кейтель занял пост начальника управления кадров сухопутных войск (ОКХ) и вскоре стал генералом; майор Р. Шмундт стал личным военным адъютантом Гитлера и т. д. Сам Кейтель в 1938 году получил чин генерал-полковника.
Кейтель попытался создать подлинное верховное командование, которому бы подчинялись все виды вооруженных сил, но вновь натолкнулся на упорное сопротивление Геринга и Редера, которые заявили, что будут принимать и исполнять только те приказы, которые исходят лично от фюрера. А Геринг так открытым текстом и заявил Кейтелю, что ему все равно, кто подписывает приказ от имени фюрера — генерал-полковник или ефрейтор, для него имеет значение только личная подпись Гитлера, а на все остальное он «плевал».
С началом Второй мировой войны вся оперативная работа сосредоточилась в Генеральном штабе сухопутных войск (ОКХ). Единственной операцией, которая была спланирована и проведена ОКВ, стала операция по захвату Дании и Норвегии весной 1940 года. Под влиянием Браухича и начальника Генерального штаба сухопутных войск генерала Ф. Гальдера Кейтель выступил против начала Французской кампании зимой 1939/40 годов, что привело Гитлера в неописуемый гнев. Потеряв над собой контроль, фюрер обвинил Кейтеля в том, что он якобы вступил в генеральский заговор, направленный против него, верховного главнокомандующего. Не ожидавший такой бурной реакции со стороны Гитлера, Кейтель тут же подал в отставку, но получил отказ. «Не надо принимать все так близко к сердцу», — примирительно заявил отошедший от приступа ярости Гитлер. После этого случая Кейтель дал себе зарок — никогда больше не оспаривать решений своего фюрера. Но начало Французской кампании под давлением генералитета все же было перенесено на весну 1940 года. После ее победоносного завершения Кейтель по поручению Гитлера провел переговоры о капитуляции Франции. Акт капитуляции был подписан на том же самом месте и в том же самом вагоне, в котором в ноябре 1918 года французский маршал Фош от имени победителей продиктовал свои условия поверженной Германии. Теперь возглавляемая Адольфом Гитлером Германия взяла реванш за то унижение, которому подверглась 21 год назад. И даже более того. Как известно, в 1918 году Германия не была оккупирована войсками Антанты и знамена победителей не были водружены над поставленным на колени Берлином. Теперь же, летом 1940 года, положение было совершенно иным — большая часть Франции была оккупирована немецкими войсками, над поверженным Парижем победно развевалось знамя со свастикой, а остатки наголову разгромленных британских дивизий едва унесли ноги в метрополию. Триумф германского оружия был полный. А унизительная для французов процедура капитуляции была мастерски проведена посланцем Гитлера Вильгельмом Кейтелем. Позор Германии 21-летней давности был отмщен. Гитлер и его генералы были в восторге. Германия ликовала. Кейтель был награжден Рыцарским крестом. 19 июля 1940 года в числе 12 других высших военачальников Третьего рейха Кейтель получил из рук Гитлера фельдмаршальский жезл.
