Slaget om Frankrig, den tyske invasion af Frankrig og Nederlandene, begyndte den 10. maj 1940. Den 18. maj 1940 deltog han i luftkamp med otte franske Curtiss P-36 Hawk jagerfly og blev skudt ned vest for Rethel. Hans vinder kan have været Camille Plubeau. Wilcke undslap og blev taget som krigsfange. Efter våbenhvilen med Frankrig
, han og Mölders, der også havde været krigsfange, vendte tilbage til enheden den 30. juni 1940. Wilcke blev forfremmet til "Hauptmann" den næste dag og tog igen kommandoen over 7. "Staffel". Den 11. juli 1940 blev han tildelt Jernkorset 1. klasse ().