敗戦後はアメリカ軍に投降したハルトマンだったが、ソ連に引き渡され、戦争犯罪人として10年半抑留されて強制労働に従事させられた。NKVDによって虚偽の犯罪自白書類へのサインの強制、接収されたMe262に対する情報提供など、ハルトマン本人は終始断固として拒否したものの、NKVDから様々な圧迫、脅迫を受けた。同じくエースパイロットでハルトマンをよく知るギュンター・ラルは、「（帰ってきた時には）目の輝きが消え失せてしまった」と、ハルトマンのソ連抑留体験の過酷さを表現している。
1955年に釈放されて西ドイツに帰国後、西ドイツ空軍に入隊してジェット戦闘機の教官等を務め（アメリカ空軍の訓練のため、招かれてラルと共にアメリカへ訪れたこともある）、アメリカからの帰国後に戦闘機爆撃部隊長の任を受けるが受託を拒否し、暫定的に1958年春にオルテンブルグの戦闘機パイロット学校の副校長に就任。同年6月に空軍部隊の第71戦闘航空団「リヒトホーフェン」の戦闘航空団司令に就任。この間、1957年にハルトマン夫妻の間には女児が誕生している。
1970年、48歳で現役を退いた。最終階級は大佐だが、退役時に少将に名誉進級した。
その後は故郷に住み、民間航空施設や学校などの仕事をしながらFAA（アメリカ連邦航空局）のヴュルテンブルク地区代表をしていた。そして数年後の1980年に風邪をこじらせて狭心症を患った。しかし敢闘精神で六週間で退院した。全快した後1983年で民間航空学校とFAAに復帰したが、アウトバーンとハイウェーでの運転を避け、さらに戦友や教え子との会合も欠席するなど、慎重な生活態度をとっていた。1993年9月20日、死去。
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