W 1942 roku objął dowodzenie , na którym odbył trzeci pod względem długości patrol bojowy podczas II wojny światowej. Wyszedł z Kilonii w 1943 roku, prowadził działania w rejonie wschodnich wybrzeży Związku Południowej Afryki, a do Bordeaux powrócił 24 października. W 1944 roku Hartmann został Führerem der Unterseeboote (FdU) (dowódcą okrętów podwodnych) na obszar Morza Śródziemnego.
W sumie Werner Hartmann odbył 4 patrole, podczas których zatopił 26 statków o łącznej pojemności 115 338 BRT. Po wojnie wstąpił 1 lipca 1956 roku do Deutsche Marine, a 1 kwietnia 1962 roku przeszedł na emeryturę.
Awanse 1 kwietnia 1923 – chorąży marynarki (Fähnrich zur See) 1 października 1925 – podporucznik marynarki (Leutnant zur See) 1 lipca 1927 – porucznik marynarki (Oberleutnant zur See) 1 października 1933 – kapitan marynarki (Kapitänleutnant) 1 lipca 1937 – komandor podporucznik (Korvettenkapitän) 1 kwietnia 1941 – komandor porucznik (Fregattenkapitän) 1 kwietnia 1943 – komandor (Kapitän zur See)