Los primeros ejemplares fueron entregados a la 1/KuFlGr 106 a principios de la Segunda Guerra Mundial, terminado la produccion de 62 unidades en 1940, de estoa se exportaron 18, 34 en tipo A-1 y A-3 fueron entregados a la Luftwaffe y 14 eran prototipos de preproduccion A-0. En 1940 la Weser en su fabrica de Einswarden asumio la produccion del tipo He 115B-1, habiendosele hecho varias reformas para desempeñar tareas como bombardero ( dos bombas de 500 kg ), minador ( minas tipo LMA III o una sola tipo LMB de 920 Kg) y avion de fotoreconocimiento. La estructura fue reforzada para poder instalarle los motores BMW 801A radiales de 14 cilindros y 1600 hp. El fuselaje ademas fue adaptado para una tripulacion de cuatro hombres, con un MG 151/20mm en la anriz, un Mg 81 en la cupula de la nariz y un MG 81Z doble en las posiciones dorsal y ventral, la velocidad fue aumentada a 380 km. En la fabrica de Weser se desarrollo la version He-115C basicamente con las mismas lineas del tipo B, pero con un armamento mas potente. A principios de 1940 se probo un prototipo armado con un cañon de 20mm en la nariz y otro en la parte trasera. En 1942 los He-115 fueron reequipados con la ametralladora doble MG 81Z en la parte trasera y un MG 151/20mm en la nariz añadiendole mas potencia de fuego defensivo. Al principio de las operaciones en la Segunda Guerra Mundial, la Luftwaffe contaba con ocho He-115a-1 operacionales, asignados al 1/KuFlGr 106 en misiones de patrulla costera.

En 1940 para la Invasion de Noruega se conformaron los Stab/KuFlGr 506, 1y 2 /KuFlGr 506, 1/KuFlGr 706, participando todos en las operaciones de la Invasion de Noruega, durante la Invasion dos aviones pertenecientes al 1/KuFlGr 506 fueron capturados por las Fuerzas Noruegas, siendo enviados al final de las operaciones a Inglaterra, posteriormente fue utilizado en el mediterraneo en misiones de insercion de espias en la costa del Norte de Africa.El otro avion fue utilizado en opeaciones similares en Noruega. Despues de la Batalla de Inglaterra el 3/KuFlGr 506 se destino a unirse a los otros grupos de He-115 y opero en el Mar del Norte. el 1/KuFlGr 706 estuvo destinado en Dinamrca a operaciones antisubmarinas y el 1/KuFlGr 106 se destino a Francia para operaciones de minado en el Estuario del Tamesis y el Canal Ingles. En 1940 el 1/KuFlGr 506 fue reasigando a la Bahia de Viscaya. Una de las acciones mas importantes en la que tomo parte fue en el ataque al convoy PQ 17 en Julio de 1942 en compañia de Ju-88 He-111 y botes U.

Desde el principio el He-115 conto con una buena reputacion de fortaleza y capacidad de supervivencia. Fue utilizado por la Luftwaffe y el servicio naval Noruega. Durante al guerra tres He-115A-2 fueron capturados y enviados a Inglaterra, donde reibieron los numeros de serie BV 184 a 187, participaron en misiones clandestinas transportando agentes en la zona del Mediterraneo y el Norte de Africa.