В мае 1941 года один Pz.I Ausf.A (по некоторым данным несколько) был превращен в огнеметный танк. В башне с правой стороны вместо одного из пулеметов установили ручной пехотный огнемет Flammenwerfer 40, позволявший производить 12 выстрелов на дистанции до 25 м, Машина участвовала в осаде Тобрука.
22 июня 1941 года немцы бросили против Красной Армии 410 танков Pz.I. Правда, в частях первой линии действовало только немногим более 70 боевых машин. Еще 245 танков находились в ремонте или проходили переоборудование. Немецкие легкие танки могли вести бой на равных только с такими советскими машинами, как Т-37, Т-38 и Т-40. В остальных случаях могли выручить лишь скорость и мастерство экипажа.
К концу 1941 года практически все Pz.I, задействованные на Восточном фронте, были уничтожены. В 1942 году боевые потери среди «единичек» составили около сотни машин. Вскоре их сняли с вооружения и вывели из состава полевых частей.
Большую часть направили в Германию для подготовки танкистов, остальные переделали в машины снабжения и технической помощи, Некоторые продолжали службу в полицейских войсках, боровшихся с партизанами.
Но если сами танки Pz.I уже закончили свою боевую карьеру, то башни многих из них продолжали «нести службу» и использовались как неподвижные огневые точки на фортификационных сооружениях до конца войны. По состоянию на 26 марта 1945 года в составе линий береговой обороны и различных укрепрайонов находилось 363 танковые башни Pz.I, вооруженные одним пулеметом (в Дании- 97, вИталии- 91, на «Атлантическом валу» — 143, на Восточном фронте — 32), и 260 башен с двумя пулеметами (в Дании — 20, на Западе — 3 и на Востоке — 237).
В 1941–1942 гг. трофейные танки Pz.I использовались и в Красной Армии. Предпринимались даже попытки их модернизации. Одна из таких машин была создана в Москве на опытном заводе ВИМ, производившем ремонт танков, немалую долю которых составляли трофейные.
В феврале 1942 года на завод привезли три немецких командирских танка (на базе Pz.I Ausf.B), Поначалу эти машины остались не у дел, поскольку фронту требовалась хорошо вооруженная бронетехника, да и радиостанции, стоявшие на KLPz.I.Bf.Wg., не могли найти применения в красноармейских частях. Решение нашли- на предприятии был устроен конкурс на лучший проект трофейных танков, вооруженных отечественными артиллерийскими орудиями.
Один из победителей конкурса И, Беликов предложил переделать Kl.Pz.IBf.Wg, в своеобразную самоходную артиллерийскую установку (САУ) — с танка снималось все радиооборудование, а вместо пулемета в увеличенной шаровой установке монтировалась 20-мм зенитная автоматическая пушка ШВАК.
Несколько таких САУ было переоборудовано в марте 1942 года. В лобовой части корпуса прорезали большую амбразуру и прикрепили к ней литую орудийную маску. Для ведения огня использовался упрощенный спусковой механизм с плечевым упором. После проведения учебных стрельб пушку дополнительно оборудовали винтовым стопором. Две машины отправили на фронт, где они, вероятно, и закончили свой боевой путь. Во всяком случае, их дальнейшая судьба неизвестна.
Германия практически не экспортировала Pz.I. Даже ее союзники не получили сколько-нибудь значимого числа этих «грозных» танков. В 1934 году одна машина была продана Венгрии. Предположительно, еще несколько учебных танков венгры приобрели в 1942 году. Возможно, в единичных экземплярах Pz.I попали в финскую и хорватскую армии.
Самым экзотическим покупателем стал Китай, В середине 30-х годов правительство Чан Кайши ьсупило десять Pz.I Ausf.A, которые принимали участие в боевых действиях против Японии, Один из них был захвачен японской армией в 1941 году,