Während des Deutsch-Französischen Krieges führte Hartmann das II. Armee-Korps. Am 4. August 1870 erstürmte er Weißenburg und veranlasste zwei Tage später durch sein energisches Vorgehen auf dem rechten Flügel den Beginn der vom Oberkommando erst für den nächsten Tag beabsichtigten Schlacht bei Wörth. Am 14. August zwang Hartmann die Festung Marsal zur Übergabe. Für seine militärischen Verdienste bei den Schlachten bei Weißenburg und Wörth wurde er gemäß Armeebefehl vom 11. Oktober 1870 mit dem Kommandeurkreuz des Militär-Max-Joseph-Ordens ausgezeichnet. An der Schlacht bei Sedan am 1. September hatte er einen wichtigen Anteil. Zwischen dem 16. und 19. September errang er bei den Schlachten von Corbeil, Bourg-la-Reine und Petit-Bicètre die ersten Erfolge vor Paris. Er eroberte danach im Gefecht von Châtillon das von General Ducrot verteidigte Plateau Moulin de la Tour.