Los primeros Bf 109A entraron en servicio en la Guerra Civil Española. En septiembre de 1939, el Bf 109 se convirtió en el principal caza de la Luftwaffe para la Segunda Guerra Mundial, reemplazando a los cazas biplanos, y fue decisivo en la obtención de la superioridad aérea para la Wehrmacht durante la "Blitzkrieg". Durante la Batalla de Inglaterra el modelo fue preparado para desempeñar nuevas funciones como caza de escolta, un papel para el que no había sido diseñado originalmente, y fue ampliamente empleado como cazabombardero así como avión de fotorreconocimiento. A pesar de los resultados irregulares sobre Inglaterra, con la introducción del mejorado Bf 109F en servicio operativo generalizado en la primavera de 1941, el Bf 109 resultó ser de nuevo un caza muy efectivo durante la Invasión de Yugoslavia, la Batalla de Creta, la Operación Barbarroja (invasión de la Unión Soviética) y durante el Sitio de Malta.