W jego składzie latali bojowo polscy piloci, wykonując głównie loty szturmowe oraz zwalczając niemieckie bomby latające Fieseler Fi-103 (V-1). W czasie lądowania w Normandii 8 czerwca podczas lotu patrolowego dziewięć Tempestów napotkało pięć Messerschittow Bf 109 w pobliżu Rouen, z których trzy zestrzeliły bez strat własnych. Był to debiut bojowy nowego myśliwca i pierwsze z imponującej serii zwycięstw powietrznych. 16 czerwca skrzydło Tempestów stacjonując w Newchurch rozpoczęło przechwytywanie latających bomb V-1, strącając tego dnia trzynaście z nich. Na maszynie tej walczył również m.in. Pierre Clostermann, francuski as myśliwski II wojny światowej.
W końcu wojny nowe niemieckie myśliwce odrzutowe stanowiły dla pilotów Tempestów największe wyzwanie. 13 października 1944 roku pilot Tempesta z 3. dywizjonu zgłosił „prawdopodobne” zniszczenie samolotu odrzutowego, ale prawdopodobnie tak nie było. Pewne jest jednak, że 3 grudnia 1944 roku Tempest z 80. dywizjonu pilotowany przez „Judy” Garland, zestrzelił Me 262 z I/KG(J) 51.
Pozostałe wersje seryjne samolotów – Hawker Tempest Mk II i Mk VI, weszły do służby już po zakończeniu wojny. W lotnictwie brytyjskim używane były do 1953 roku.