Panzerjager I, входившие в состав 521-го и 643-го противотанковых дивизионов, участвовали во Французской кампании, но особыми успехами в боях с танками союзников похвастаться не могли. Легкие французские танки R-35, Н-35 и Н-39 в большинстве случаев становились доступными мишенями, но поединки со средними танками S-35 и тем более тяжелыми машинами В — Ibis чаще всего оканчивались плачевно — 47-мм орудие'не могло «прокусить» их броню.
Летом и осенью 1940 года экипажи «охотников за танками» совершенствовали свое боевое мастерство, упражняясь в стрельбе по трофейным танкам, занимались ремонтом машин. Тогда же была проведена модернизация этих толком еще не воевавших машин, заключавшаяся в замене старых броневых рубок новыми, более просторными и' имевшими большую толщину бортовой брони. Кроме того, они были полностью сварными (прежде применялся метод сварного и клепаного смешанного соединения). В боекомплект впервые ввели бронебойные снаряды с приварной головной частью высокой твердости. Эти снаряды оказались столь удачными, что с дистанции 150 м успешно пробивали броню французских танков В-1, а иногда им даже удавалось одолеть «панцирь» английских «толстокожих дам» — «Mafflda».
Осенью 1940 г. фирмы «Daimler-Benz» и «Skoda» («Alkett» полностью переключилась на производство штурмовых орудий) приступили к выполнению еще одного заказа на Ranzerjдger I. Размер заказа составлял всего 60 (по другим данным — 70) машин. Видимо, сказывалась нехватка исправных шасси.
Летом 1941 года немецкие противотанковые САУ очень хорошо зарекомендовали себя в противоборстве с советскими танками. Советские механизированные корпуса, основу которых составляли легкие танки Т-26, БТ-5 и БТ-7, были уничтожены в приграничных сражениях, растратив в плохо организованных и нескоординированных контрударах всю свою бронетехнику; атаки проводились вдоль шоссейных дорог, без авиационного прикрытия и без предварительной разведки, сказывалась плохая система радиосвязи. Танки вели огонь во время движения (согласно уставным инструкции ям), что естественно не могло не отразиться на его результативности. Немецкие противотанковые орудия (в т. ч. САУ) и танки, напротив, чаще всего вели огонь из засад, с воздуха их поддерживали пикирующие бомбардировщики.
В этих боях Panzerjager I действовал гораздо успешнее. Достаточно сказать, что его 47-мм орудие продолжительное время (до появления 50-мм пушки PaK 38) являлось самым мощным в немецкой армии. Бронебойный снаряд 4,7 cm PaK(t) на дистанции 700–800 м легко пробивал броню любого советского танка, кроме КВ и Т-34. Известны случаи, когда, действуя из засады, немецкие артиллерийские расчеты расправлялись и с этими боевыми машинами. Противник подпускался на близкое расстояние (300–400 м), затем открывался огонь по бортовой и кормовой броне литых башен советских танков. Но это, скорее, были исключения из общего правила — бронепробиваемость чешского орудия уже не соответствовала реалиям новой войны. Определенные коррективы смогло внести введение в боекомплект подкалиберного снаряда. Теперь Panzerjager I мог пробить броню Т-34 с расстояния 600 м, но часто этого было недостаточно для того, чтобы уничтожить врага. Случалось, вольфрамомолибденовый сердечник нового снаряда пробивал бронелисты и, расколовшись на несколько фрагментов, падал на пол, не причинив никакого вреда экипажу и оборудованию танка.
Много нареканий вызывала ходовая часть и трансмиссия. Порой САУ застревали на русских грунтовых дорогах даже после небольшого дождя, а осенью у них начали дружно ломаться коробки передач. С наступлением холодов возникли новые непредвиденные осложнения — моторы «охотников за танками» на морозе ниже 15 градусов не желали заводиться. Приходилось для этих целей разводить целые костры, Это не в последнюю очередь стало причиной отправки большинства оставшихся в строю машин группы армий «Центр» в Северную Африку.
В составе 21-й танковой дивизии Африканского корпуса несколько «истребителей танков» действовали еще во время отражения английского наступления в июне 1941 года (операция «Battleaxe»).