Po zmianie projektu do możliwości materiałowych Rzeszy, dopiero w 1944 rozpoczęto produkcję samolotu.
Podczas przebudowy maszyn z myśliwców na samoloty myśliwsko-bombowe, z braku części, paliwa i przeszkolonych pilotów prawie 500 z nich zostało zniszczonych na ziemi podczas bombardowań, dlatego też nigdy nie wykorzystano możliwości tej maszyny. Z 1433 wyprodukowanych maszyn (w tym 452 do końca 1944) tylko około 300 weszło do czynnej służby.
Użycie bojowe thumb|left|Me 262 na lotnisku, kwiecień 1945 r. Początkowo samoloty Me 262 znajdowały się, zgodnie z życzeniem Hitlera, tylko na wyposażeniu jednostek bombowych, chociaż maszyna ta była od początku projektowana jako myśliwiec, gdyż zadania bombowe pozostawiono już istniejącemu Arado Ar 234. W połowie 1944 15 samolotów wczesnych serii, które nie nadawały się do konwersji na bombowce, znajdowało się na wyposażeniu jednostki myśliwskiej Nowotnego w Lechfeld koło Augsburga. Podczas misji testowych jako myśliwiec przechwytujący, w sierpniu 1944 roku zestrzelono pierwsze myśliwce i bombowce wroga. Ze względu na charakterystyki pracy silników odrzutowych, wydajniejszych przy wyższych prędkościach unikano walk kołowych z wolniejszymi i zwrotniejszymi konwencjonalnymi myśliwcami aliantów.