Po powrocie do Niemiec wstąpił do 2. Pruskiego Pułku Artylerii. Pod koniec stycznia 1933 w stopniu podpułkownika po raz wtóry zrezygnował ze służby wojskowej, wstąpił do NSDAP, podjął pracę naukową. Został pracownikiem naukowym wydziału geografii uniwersytetu w Berlinie. Jednocześnie na początku listopada 1935 został oficerem rezerwy. Od końca lutego 1937 pracował w Instytucie Ogólnej Nauki Wojskowej w Berlinie. Wkrótce wystąpił z koncepcją utworzenia Narodowo-Politycznego Instytutu Badawczego, który rozpoczął działalność pod koniec 1937. Na początku października 1939 awansował do stopnia pułkownika. Kilkakrotnie apelował do Oberkommando der Wehrmacht (OKW) w sprawie wykorzystania wojskowego jego umiejętności.
Pod koniec maja 1942 w stopniu generała majora został zaangażowany do organizowania na okupowanej Ukrainie kolaboracyjnej 162. Dywizji Piechoty Wehrmachtu. Pod koniec maja 1943 stanął na jej czele. Dywizja zwalczała partyzantów w okupowanej Słowenii, zaś od marca 1944 w północnych Włoszech. Od maja tego roku gen. Ritter von Niedermayer stał na czele sztabu 703. Pułku Wojsk Wschodnich Specjalnego Przeznaczenia. W sierpniu został aresztowany pod zarzutem defetyzmu za krytykowanie polityki „wschodniej” Adolfa Hitlera.