В 1932 году через своего дядю — отставного дипломата и ярого поклонника нацистов — познакомился с А. Гитлером и стал его активным сторонником, а вскоре взял на себя роль главного связующего звена между армией и нацистской партией (НСДАП). Пользовался большим доверием и поддержкой Гитлера.
Когда 30 января 1933 года нацисты пришли к власти, Рейхенау сразу же был произведен в генерал-майоры и возглавил одно из основных управлений Военного министерства. Один из главных инициаторов расправы Гитлера с высшим руководством штурмовиков (СА) во время «Ночи длинных ножей» в 1934 году. Именно Рейхенау снабдил оружием отряды СС, осуществившие эту расправу.
После смерти президента Германии П. фон Гинденбурга (2 августа 1934 года) Гитлер в тот же день упразднил пост президента, провозгласив себя рейхсканцлером и фюрером германского народа. Германия стала называться Третьим рейхом, а Гитлер стал, по существу, фашистским диктатором. Германская армия (рейхсвер) была приведена к присяге Адольфу Гитлеру. Автором ее текста был Рейхенау. В этот период он занимал, пользуясь особым расположением Гитлера, четвертое по влиянию место в германском военном руководстве (после военного министра, главнокомандующего армией и начальника Генерального штаба). Сыграл видную роль в создании вермахта (вооруженные силы Германии, пришедшие на смену рейхсверу). Уже в 1934 году Гитлер попытался выдвинуть своего верного сторонника Рейхенау на пост главнокомандующего армией, но натолкнулся на открытую оппозицию верхушки германского генералитета, которая прямо заявила фюреру, что его протеже на этот пост не подходит, поскольку никогда и ничем выше батальона не командовал. Гитлер вынужден был отступить, но от своего намерения не отказался. В 1935 году он назначает своего любимца сразу командиром 7-го армейского корпуса и командующим 7-м военным округом (Мюнхен). Вскоре Рейхенау получает чин генерал-лейтенанта. Эти посты он занял, минуя должности командира полка и командира дивизии (случай беспрецедентный в германской армии с ее строгими вековыми традициями и незыблемыми иерархическими принципами). Свою должность в Военном министерстве он сдал генерал-майору В. Кейтелю. Уже в 1936 году Гитлер производит Рейхенау в генералы артиллерии.
Вторую попытку выдвинуть его на пост главнокомандующего армией Гитлер предпринял в феврале 1938 года во время «генеральской чистки», но против этого снова выступила верхушка армии во главе с генералом Г. фон Рундштедтом. Причина несогласия генералитета со своим фюрером была та же — нарушение армейской субординации. Гитлер вновь был вынужден отступить, но снова нашел способ удовлетворить тщеславие своего протеже. Рейхенау получил очередное повышение по службе, будучи назначен на должность командующего 4-й армейской группой (Лейпциг). Эту должность до своего назначения на пост главнокомандующего сухопутными войсками занимал генерал В. фон Браухич. 4-я армейская группа включала в свой состав 14, 15 и 16-й армейские корпуса, в том числе все танковые и моторизованные войска вермахта, и являлась его основной ударной силой.
Возглавляемые Рейхенау войска участвовали в аншлюсе Австрии и оккупации Судетской области. В августе 1939 года на базе 4-й армейской группы была развернута 10-я армия, командующим которой стал Рейхенау.
Во время Польской кампании 1939 года 10-я армия действовала на направлении главного удара, наступая на варшавском направлении. Это была самая сильная из всех 5 германских армий, брошенных Гитлером на Польшу. В ее составе находилась большая часть подвижных соединений вермахта. Рейхенау был одним из наиболее отличившихся в этой кампании военачальников. Под его командованием войска 10-й армии окружили и к 13 сентября уничтожили крупную группировку поляков в районе Радома. Это был первый котел во Второй мировой войне, при ликвидации которого одних только пленных было захвачено 60 тыс. человек. Затем, развивая достигнутый успех, войска Рейхенау окружили и к 19 сентября во взаимодействии с 8-й армией генерала И. Бласковица разгромили польские армии «Лодзь» и «Познань». Уже 8 сентября 4-я танковая дивизия (10 А) вышла к Варшаве. После разгрома главных сил польской армии западнее Вислы 10-я армия повернула на восток, к реке Буг, где и завершила кампанию. За Польскую кампанию 1939 года Рейхенау был произведен в генерал-полковники и награжден Рыцарским крестом.
В октябре 1939 года 10-я армия переброшена на Западный фронт и переименована в 6-ю армию. По первоначальному плану ее предполагалось использовать на направлении главного удара, но затем, по «плану Манштейна», переместили на второстепенное направление, поставив задачу обеспечивать правый фланг главной ударной группировки и одновременно оттянуть на себя основные силы противника. Поэтому большая часть танковых и моторизованных соединений из 6-й армии была изъята и передана в состав 4-й и 12-й армий. Считая себя одним из главных создателей танковых и моторизованных войск вермахта, Рейхенау был крайне возмущен таким решением ставки.
С этого времени начинается его критическое отношение к Гитлеру как верховному главнокомандующему вооруженными силами. Претензии Рейхенау к ставке и лично к своему многолетнему патрону Гитлеру начались, надо сказать, еще раньше, когда в сентябре 1939 года ему не позволили взять Варшаву, а перенацелили на другое направление.
В ходе Французской кампании 1940 года Рейхенау снова действовал умело и решительно — разгромил бельгийскую армию и пришедшие ей на помощь голландские войска, взял Брюссель (17 мая) и принудил к капитуляции сначала бельгийскую армию (28 мая), а затем — 1-ю французскую армию (31 мая), сыграл большую роль в образовании «дюнкеркского котла», охватив его с востока. После эвакуации союзных войск из этого котла в Англию 6-я армия развернула наступление из Фландрии в глубь Франции. 14 июня ее войска заняли Париж, сдавшийся без боя на милость победителя, затем захватили Орлеан и завершили эту победоносную для немецко-фашистской армии кампанию в районе Лиможа. За боевые заслуги во Французской кампании Рейхенау получил чин генерал-фельдмаршала (19 июля 1940 года).
В войне против Советского Союза Рейхенау снова командовал 6-й армией, входившей в состав группы армий «Юг». Возглавляемые им войска успешно действовали в Пограничном сражении 1941 года, одержали ряд крупных побед на Украине, взяли Киев и Харьков, завершив кампанию 1941 года в России выходом на линию Курск — Белгород.
3 декабря 1941 года неожиданно Рейхенау назначен командующим войсками группы армий «Юг», заменив на этом посту уволенного в отставку генерал-фельдмаршала Г. фон Рундштедта. На следующий же день Рейхенау отдал приказ об отводе войск 1-й танковой армии из района Ростова-на-Дону, поставив Гитлера перед свершившимся фактом. Только что уволивший за это Рундштедта фюрер был вынужден смириться с таким своеволием нового командующего и задним числом санкционировал принятое им решение. Остановить контрнаступление советских войск Рейхенау удалось только на рубеже реки Миус. В начале 1942 года штаб Рейхенау находился в Полтаве.