Lors de la Guerre franco-allemande de 1870, la Bavière se rangea au côté de ses ennemis d'antan, le royaume de Prusse. Von Hartmann prend le commandement du d'armée royal bavarois qui, avec le de Ludwig von der Tann-Rathsamhausen, rejoint la armée prussienne conduite par Frédéric III. À la tête du deuxième Corps, il prend part à la Bataille de Wissembourg, de Frœschwiller-Wœrth et de Sedan.