Após a conclusão de seu extenso treinamento, Stahls-chmidt foi designado para servir na Jagdgeschwader 27. Pouco após sua chegada, na primavera de 1941, essa unidade foi transferida para a África, onde atuaria em apoio ao legendário Deutsches Afrika Korps (DAK), comandado pela "Raposa do Deserto", General der Panzertruppe Er-win Rommel.

Voando ao lado de lendas como Hans-Joachim Marseille e Werner Schröer, ele logo se destacaria como um ótimo piloto. Sua primeira vitória seria contra um Hurricane da RAF sobre Tobruk, em 15 de junho de 1941.

Seis dias depois, em 27 de fevereiro, Stahlschmidt seria novamen-te derrubado, enquanto atacava uma coluna de veículos inimigos. Ele fez um pouso forçado com seu Bf 109F-4 (W.Nr. 8497) quando o motor parou, chocando-se com um caminhão. Capturado por tro-pas polonesas, ele foi espancado e suas condecorações foram reti-radas. Após o interrogatório ele foi enviado a um campo de prisio-neiros. Mas tudo isso era muito pouco para deter o audaz piloto e ele conseguiu escapar em sua primeira noite, percorrendo uma dis-tância de 60km em 16 horas, até atingir as linhas alemãs.

Em razão de sua bravura e por ter atingido a marca de 10 vitórias aéreas, Stahlschmidt foi condecorado com a Cruz Germânica em 09 de abril de 1942. Em 07 de maio, enquanto atacava uma forma- ção de Kittyhawks da RAF, seu canhão explodiu, forçando-o a a-bandonar o combate e fazer um pouso forçado em território amigo, próximo a Tmimi, onde sua aeronave incendiou-se. Sua "vingança" viria em 26 de junho de 1942, quando ele derrubou quatro adversá- rios, alcançando a marca de 17 vitórias.

Em 01 de julho de 1942 o Leutnant Stahlschmidt foi designado pa- ra servir como Staffelkapitän do 2./JG 27 (2º Staffel da Jagdgesch- wader 27). Este seria um mês extraordinário para o jovem piloto, tendo alcançado 26 vitórias neste período, incluindo quatro abates no dia 04 (suas vitórias de nºs. 23 a 26) e três no dia 10 (31ª a 33ª), dia 22 (38ª a 40ª) e 27 (41ª a 43ª). Tais feitos o levariam a ser agra-ciado com a Cruz de Cavaleiro da Cruz de Ferro em 20 de agosto de 1942, quando já havia alcançado a marca de 48 vitórias aéreas. Em 03 de setembro ele alcançaria outras cinco vitórias, elevando sua marca para 56 abates.

Em 07de setembro de 1942, Stahlschmidt fazia parte de um Sch warm engajado em uma missão de Freie Jagd com seu Bf 109F-4 (W.Nr. 8704) "Vermelho 1". Ao sudoeste de El Alamein eles foram atacados por Spitfires da RAF. Hans-Arnold Stahlschmidt nunca retornaria desta missão, sendo considerado desaparecido em ação desde esse dia. Alguns apontam o ás americano do 601st Squadron da RAF, John Curry (7.333 vitórias confirmadas, 2 prováveis e 3 dani ficados), como seu mais provavel "carrasco".