Có khoảng 99 chiếc Panzerjäger I được giao cho tiểu đoàn chống tăng số 521-616-643 và 670 trong trận chiến nước Pháp. Nhưng trong ngày đầu tấn công, chỉ có sư đoàn 521 là cùng di chuyển và bộ binh đến tấn công Pháp, 3 sư đoàn còn lại được giữ trong một số vị trí mai phục.

Tiểu đoàn chống số 605 tại Bắc Phi nhận được 27 chiếc Panzerjäger I. Tiểu đoàn đổ bộ vào Tripoli, Libya vào giữa tháng 3/1941(18/3-21/3). Có 24 chiếc đổ bộ thành công, 3 chiếc còn lại bị chiến hạm Anh bắn trúng và rớt xuống biển. Mở đầu trận chiến, sư đoàn tăng Crusader rất mạnh với lực lượng đông và chất lượng nhưng sau khi bị dính bẫy của quân Đức tại Libya, Panzer-IV và Panzerjäger I đã bắn nát hơn 30 chiếc Crusader. Vì số lượng tăng ở Bắc Phi của quân đội Đức bị phá huỷ tương đối nên vào tháng 1/1942, thêm một tiểu đoàn Panzerjäger I và Panzer-IV nữa được cử đến Bắc Phi. Cùng tháng, lực lượng Đức lại tiếp tục giao chiến với quân Anh tại trận Gazala và trong trận này thiết giáp của cả hai bên cùng bị thiệt hại nặng. Số tăng này tiếp tục cầm cự với liên quân Anh-Mỹ cho đến tận trận El Alamein lần thứ hai.

Tiểu đoàn chống tăng số 521-529-616-643 và 670 với hơn 135 chiếc Panzerjäger I được cử đến Ba Lan để sẵn sàng cho cuộc hành quân Barbarossa.Chúng được phân vào các cụm tập đoàn cụ thể dưới đây:

Vào ngày 27/71941, tiểu đoàn chống tăng số 529 sau khi giao chiến trận đầu đã mất bốn chiếc Panzerjäger I.Ngày 23/11/1941, tiểu đoàn này báo cáo lại rằng họ vẫn còn 16 chiếc Panzerjäger I.Nhưng đến mùa đông năm 1941-1942 hầu như số Panzerjäger I còn lại không hoạt động được(do tuyết quá dày).Tiểu đoàn chống tăng số 521 báo cáo lại rằng họ chỉ cử có bốn chiếc đi tuần.Sư đoàn số 529 bị máy bay ném bom ngày 30/6/1942 khiến cho hơn 16 chiếc Panzerjäger I bị hư hỏng nặng và cùng tháng sư đoàn này bị giải tán.Từ trận phản công Moskva-trận Stalingrad, tất cả các sư đoàn Panzerjäger I đều bị giải tán hoặc phá huỷ, chỉ còn riêng tiểu đoàn số 616 là còn trụ lại đến tận mùa thu năm 1942.