Nascido no dia 19 de Abril de 1922 em Weissach, na Alemanha. Começando cedo, ele começou seu treinamento militar no dia 01 de Outubro de 1940, pouco menos de um ano depois, em 1941, Hartmann realizou seu primeiro voo acompanhado de um instrutor, pouco menos de três semanas, ele realiza seu primeiro voo solo.
Em Outubro de 1941, Hartmann inicia seu treinamento de voo avançado, aprendendo assim algumas técnicas de combate e habilidades de tiro.
Após a conclusão de seu treinamento, Hartmann foi designado para a unidade Jagdgeschwader 52, onde foi equipado com o Messerschmitt BF-109G. Em suas primeiras missões, Hartmann não teve uma boa atuação, em seu primeiro combate, quase abateu por engano seu companheiro. E por conta dessas más atuações, ele quase foi transferido para a infantaria.
Lá pela sua 19º missão, Hartmann obteve sua primeira vitória, conseguiu abater um Ilyushin Il-2, contabilizando até o final do ano de 1942, somente duas vitórias. Mas tirando proveito das deficiências que a Força Aérea Soviética tinha na época, essas foram somente duas de muitas de suas vitórias.
Adotando novas técnicas de combate, dentre elas: manter o fogo aberto até aproximadamente 20 metros do inimigo, para evitar com que sua posição seja detectada à longas distâncias, manter seus tiros com precisão para evitar o desperdício de munição e evitar que o adversário tenha chance de realizar manobras evasivas.
Utilizando essas tecnicas, Hartmann voou em mais de 1400 missões de combate, participando de 825 combates ar-ar e creditando 352 vitórias em combate (sendo elas 345 aviões soviéticos e 7 americanos), e sendo abatido somente 18 vezes. Com estes valores, este piloto foi sem dúvida o maior ás da Luftwaffe de todos os tempos.
Sua 352ª vitória foi um tanto engraçada. Após a rendição dos alemães recém-anunciada, os soviéticos comemoravam em Bünn, Alemanha, quando Hartmann e seu ala decolaram de uma base a aproximadamente 40 km afastado dali e avistaram as unidades soviéticas, junto a essas unidades, haviam dois Yak-11 que executavam acrobacias no local. Não deixando “barato”, Hartmann se aproxima com seu ala e mergulha dos 12.000 pés, para um ataque surpresa e abatendo um dos Yak’s, após alinhar para atacar o segundo, ele percebe um lampejo vindo do Ocidente: era um P-51 Mustang. Percebendo que ficariam encurralados, Hartmann e seu ala se evadiram em meio as nuvens.
Hartmann sempre obedeceu todas as ordens de seu comando desrespeitando somente uma, que era de rendição, todos os pilotos da JG 52 temiam que seus familiares que encontravam-se na base, fossem aprisionados pelos russos, caso os pilotos se entregassem aos ingleses.
Então decidiram desobedecer esta ordem e se deslocaram com seus aviões para a Tchecoslováquia, e todos se entregando para o exército americano, porém, os americanos americanos entregaram Hartmann e todo o JG 52 para as forças russas em 1945.
Após dez anos como prisioneiro de guerra, Hartmann retorna à Alemanha (Ocidental), e em seguida voltando a servir novamente na recém formada Luftwaffe. Por fim, em 1970, ele se aposentou com a patente de Coronel.
Nos anos seguintes, ele ministrou aulas gratuitas de voo no aeroclube de Herrenberg. Passou o restante de sua vida tranquilamente ao lado de sua esposa e de sua filha. No dia 20 de setembro de 1993, aos 71 anos de idade, Hartmann faleceu por causas naturais.
Em janeiro de 1997 a Rússia o inocentou, reconhecendo que as acusações feitas contra ele no final da Segunda Guerra foram injustas.
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