Kolejna wersja Ki-43-Ic została wyposażona w dwa karabiny Ho-103 i był to główny wariant produkcyjny samolotów tego typu.
W okresie od kwietnia 1941 do lutego 1943 wyprodukowano 716 sztuk samolotu w wersji Ki-43-I.
W momencie wybuchu wojny na Pacyfiku do jednostek dostarczono tylko 40 sztuk myśliwców Ki-43 które weszły w skład 59 i 64 dywizjonu myśliwskiego na Półwyspie Malajskim. Podczas bombardowań Hongkongu i Birmy wchodziły w skład osłony bombowców Mitsubishi Ki-21 (Bombowiec Armii Typ 97).
Ponieważ istnienie Ki-43 było okryte tajemnicą, pierwsze spotkania z myśliwcami Curtiss P-40 Warhawk należącymi do amerykańskich ochotników i Brewster F2A Buffalo z 67 dywizjonu RAFu były dla aliantów kompletnym zaskoczeniem. Parametry japońskiego myśliwca były znacząco lepsze niż jakiejkolwiek maszyny alianckiej w pierwszym roku wojny na Pacyfiku. Mimo że Hayabusa stała się postrachem alianckich myśliwców, maszyna ta była praktycznie nieznana w Japonii, w przeciwieństwie do współczesnego mu myśliwca cesarskiej marynarki wojennej, Mitsubishi Zero. Dlatego też w kwietniu 1943 dowództwo armii postanowiło ujawnić istnienie Ki-43.
W porównaniu z Mitsubishi A6M2 Reisen, Ki-43 był trochę mniej zwrotny, miał mniejszą prędkość wznoszenia i słabsze uzbrojenie strzeleckie.