В апреле 1940 года вся группа проходила дальнейшую подготовку в Тревире. Там же в 4:30 утра 10 мая десантники первого эшелона погрузились на 25 «Шторьхов». До цели вся группа летела длинной колонной, после чего разделилась на пять частей и каждая часть направилась в заданный район.

Весь район десантирования отлично просматривался со стороны французских позиций и позволял полностью контролировать шоссейную сеть на юге Люксембурга. В 5:00 штаб 16-й армии доложил руководству группы армий «А» о том, что высадка первого эшелона прошла в целом удачно. Не обошлось без обычных накладок. Несколько машин получили повреждения, в том числе оказались и самолеты, не подлежащие ремонту. Их пришлось уничтожить на месте. Но большинство самолетов сумело взлететь и вернуться. Десант столкнулся с сильным сопротивлением. Если бы не подход трех моторизованных групп поддержки (Vorausabteilung) из состава 34-й пехотной дивизии, десант был бы неминуемо уничтожен. В целом операция удалась только благодаря пассивности французской стороны. Операция стоила Германии тридцати убитых солдат и пяти разбитых «Шторьхов».

Генерал SS прибыл на проверку своих войск. Эсэсовцы всегда имели приоритет при получении вооружения, включая и «Шторьхи».

«Шторьхи» применялись почти повсеместно, поэтому рассказать их историю реально возможно только в виде эпизодов. В дальнейшем «Шторьих» уже не применялись в массовых количествах. Тем не менее Fi-156 оставался рабочей лошадкой наравне с большим Ju-52. «Шторьхи» оказались очень удачными курьерскими самолетами. Ими оснащали отдельные эскадрильи, прикрепленные к танковым группам «Гудериан» и «Клейст», а также к другим армейским соединениям. Формировались специальные связные, курьерские и разведывательные эскадрильи. Число таких эскадрилий, сформированных в разные периоды войны, в составе которых имелись «Шторьхи», превосходит две сотни. К этому числу необходимо добавить одиночные машины, имевшиеся практически в любой разведывательной, истребительной или бомбардировочной части. «Шторьхи» часто передавались в распоряжение старших офицеров. Иногда Fi-156 использовались для спасательных операций на море и прокладки телефонных кабелей. Очень часто «Шторьхи» применялись для эвакуации раненых.

В ходе наступления через Бельгию и Голландию «Шторьхи» ни разу не появлялись там, где шли бои. В воздухе шла борьба между люфтваффе и авиацией союзников. Fi-156 применялись там, где небо уже было очищено от самолетов противника. В частности, описан прилет в деревню Вольфспаласт на «Шторьхе» Германа Геринга, желавшего лично осмотреть наступающие немецкие войска.

Посадочная фара и трубка Пито быт смонтированы под левым крылом самолета. На этом «Шторьхе» 5F+XH, действовавшем на Балканах, желтого цвета были не только полоса на хвостовой части фюзеляжа, но и капот мотора.

Топливные баки на «Шторьхе» располагались в крыле, по обе стороны от кабины, и обычно заполнялись с помощью канистр.

Орел над наступающим танком на эмблеме символизирует роль этого «Шторьха», который вез тактическую разведку в интересах танкового подразделения. Хеншель Hs 126 также широко использовался в качестве разведывательного самолета.

После наступления российской зимы 1941-42 годов, у «Шторьхов» возникли проблемы при действиях с покрытых снегом передовых аэродромов. «Шторьх» РV +ZO на снимке взлетает со слегка припорошенного снежком поля, но это было пределом при использовании колесного шасси.

Использование лыж, крепившихся к длинным стойкам шасси, решило проблему со снегом и значительно расширило возможности использования самолета в зимнее время. «Шторьх» мог совершать вист и посадку даже при очень большой толщине снежного покрова, если наст был достаточно прочным.

В первый день боев во Франции произошел еще один любопытный и таинственный эпизод в истории Fi-156. В тот день были сожжены все двадцать два самолета «Шторьх» из состава Aufklaerungsgruppe 156, при этом погибли два летчика, а еще двое пропали без вести. Историкам так и не удалось узнать подробности этого события. Есть только два наиболее убедительных предположения. Согласно первому предположению на аэродром прорвались французские танки, которые уничтожили незаправленные самолеты. По другому предположению, машины отряда совершили вынужденную посадку на территории, занятой противником, поэтому экипажи поспешили уничтожить машины, чтобы те не достались французам.

В конце мая 1940 года один курьерский «Шторьх» был перехвачен английским «Спитфайром». Но немецкий летчик, используя свой опыт и маневренность машины, сумел переиграть англичанина, и увлечь его под прицельный огонь немецкой зенитной артиллерии.

После разгрома союзников во Франции и эвакуации остатков английского экспедиционного корпуса из Дюнкерка, «Шторьхи» снова появились в небе Франции, перевозя высших штабных офицеров. 4 июня только что назначенный генерал-инспектор люфтваффе генерал-лейтенант Эрхард Мильх пилотировал Fi-156, демонстрируя его своему пассажиру, итальянскому атташе по вопросам авиации масштабы немецкой победы. Спустя десять дней на парижском аэродроме Ле-Бурже приземлился «Шторьх», доставивший генерал-полковника Фёдора фон Бока, командующего группой армий «Б», который должен был принимать парад немецких войск на площади Согласия. Чуть позже он пролетел на своем самолете над марширующими колоннами вермахта над Елисейскими полями в направлении Эйфелевой башни.

Летом 1940 года было решено приспособить «Шгорьх» для борьбы с подводными лодками противника. С этой целью на самолет установили прицел для метания глубинных бомб. Fi-156С-3 оснастили пулеметом MG 15, радиостанцией FuG 17, а также спасательные средства. На стойках главного шасси поставили крепления для дымовых шашек, а под фюзеляжем и крыльями установили три замка для трех глубинных бомб SC 50 или трех LC 50F. В последнем случае это были глубинные бомбы французского производства массой 65 кг. Предусматривалась возможность подвески одной 150-кг глубинной бомбы под фюзеляжем. Прицеливание обеспечивал складной прицел Revi C/12/D, такой же, что ставился на «штуки». Прототип такого самолета получил обозначение Fi-156U. Испытания прототипа проходили в Рехлине. Было установлено, что наилучшие результаты приносит бомбометание при пикировании под углом 60 градусов. На этом дальнейшие работы над проектом свернули.