Он вернулся к командованию, когда началась Мэрилендская кампания, и 17 сентября принял участие в сражении при Энтитеме. Генерал Рикеттс послал в наступление его бригаду, которая начала наступление, прикрытая слева бригадой Кристиана, а справа бригадой Дьюри. Перед тем, как войти в лес Иствуд, Хартсуфф выехал вперёд на рекогносцировку и в этот момент попал под бомбардировку артиллерии Стивена Ли. Хартсуфф получил тяжёлое ранение и сдал командование полковнику Коултеру. Смена командования задержала наступление бригады, когда же Коултер сумел двинуть её вперёд, она попала под удар луизианской бригады Хайса.