1944年，76毫米M18「地獄貓」以其速度快、火力強以及容易操作等特點，被美軍坦克殲擊指揮部認為是理想的坦克殺手。它的公路最大速度為60公裡／小時，是二戰期間速度最快的履帶裝甲車。但是在1944～1945年的實戰中，其主炮在對抗德軍的「豹」式和「虎」式坦克時顯得力不從心。
儘管如此，由於美軍駕駛員訓練有素、勇猛作戰，在美軍參與的幾次重大戰役中，它依舊發揮了重要作用。到1945年，美軍意識到坦克殲擊車無論從技術還是戰術上都已落伍，於是M18很快退出美軍現役，但仍有幾百輛被賣到其他國家的軍隊中。在20世紀90年代的南斯拉夫內戰中仍有他的身影。
偵察／後勤連中的殲擊車1944年5月，兩輛M18驗證型坦克被派上戰場，以檢驗其作戰效能。作為接收方的美軍第894坦克殲擊營在對T70測試後，並沒有讓它與美軍另一型坦克殲擊車M10(使用M4坦克底盤，76.2毫米主炮)並肩作戰，這主要是考慮到其薄弱的裝甲在與德軍坦克對壘時太過危險。而是將其安排到偵察連服役，這樣可以充分發揮出它的高速度。
通過測試，第894營對M18「地獄貓」坦克的性能喜憂參半，他們認為M18「地獄貓」坦克的速度方面表現優異，「能夠讓坦克(美軍士兵對殲擊車也叫坦克)很快穿過沒有掩蔽的空地，不用浪費任何時間就可衝入射擊陣地」。但對其薄弱的裝甲一直感到很苦惱，「相對於駕駛M10坦克，乘員在駕駛M18「地獄貓」坦克作戰時，自信心大大削弱，這也影響了乘員在戰場上的作戰效率及果斷決定」。另外，該營還對M18「地獄貓」坦克其它一些問題提出了意見：「在裝彈時，狹小的內部空間使彈藥和主炮後部之間只有很小的空隙，這使裝彈非常困難，比M10慢很多」；「戰鬥室備彈量少，只有9發，用完後只能從底盤裡的小隔間取彈藥，太不方便」。該營在最後的報告中總結說，「M18「是很出色的偵察坦克，但由於上述缺陷，它不太適合作為坦克殲擊車來對抗敵方坦克」。
當盟軍在諾曼第登陸時，裝備M18M18「地獄貓」的坦克殲擊營有第603、704和705營，全部隸屬於巴頓的第三軍團。巴頓的任務是儘快利用第一軍團的突破快速進入布列塔尼，以便佔領諸如布雷斯特這樣的關鍵港口城市。3個M18營中第603營隸屬於第六裝甲師，第704營隸屬於第四裝甲師，第705營隸屬於特種部隊。
M18「地獄貓」投入戰鬥的第一個月裡，根本沒有與德國坦克交手的機會。它們不是被用來陪同步兵行進，以便給步兵壯膽，就是陪同美軍後勤車隊行動(德軍對付美軍經常採用避開其大部隊後，繞道襲擊美軍後勤車隊的戰術)，而M18「地獄貓」的出現至少能嚇走那些沒有裝甲攻擊能力的德軍。
「地獄貓」火拼「豹」式1944年9月，「地獄貓」坦克第一次在戰場上被作為坦克殲擊車使用，第四裝甲師作為巴頓軍團的先頭部隊快速通過洛林地區，朝薩爾河行進。希特勒命令新組建的「豹」式坦克旅進行反擊，使美軍第三軍團陷入困境。隸屬於第四裝甲師的第704坦克殲擊營在呂內維爾市附近作戰中起到了關鍵的作用。
9月18日，704營的B連負責支援來自第四裝甲師的特種部隊，一起守衛受到德軍坦克攻擊的呂內維爾市。巴頓將第六裝甲師的第603營也派到了該市。戰鬥中，「地獄貓」坦克的乘員發現其76毫米火炮不能與「豹」式坦克在安全距離上正面交戰，必須依靠快速機動和掩蔽物接近到270米內開火才可能擊毀「豹」式。「豹」式坦克的車首傾斜裝甲很厚，角度又大，即使在近距離平射，穿甲彈也極易被彈開。在「豹」式Ausf.A型的炮塔前方裝甲板上裝有一個半圓形的炮盾，如果「地獄貓」坦克集中射擊炮盾下方位置，就很可能發生跳彈，朝下進入駕駛室頂部的較薄弱裝甲，從而擊毀「豹」式坦克。利用這一經驗，在呂內維爾戰役中，704營共殲滅了8輛德軍坦克，M18「地獄貓」沒有一輛被殲滅。
19日清晨，在大霧的掩護下，德軍「豹」式裝甲旅在美軍第四裝甲師的前哨附近出現。此時的704營C連一個排的M18「地獄貓」正在進行戰場偵察，遭遇到德軍西側的先遣部隊。該排立刻隱蔽進一個淺坑裡，當時離德軍坦克只有140米，4輛M18「地獄貓」對不遠處的「豹」式坦克發起了猛烈的攻擊，7輛「豹」式坦克被擊毀，但M18「地獄貓」也被擊毀了3輛，隨後德軍分隊在薄霧的掩護下撤退了。
此時C連的其餘部隊奉命保衛戰地指揮所，他們沿著一處淺溪谷上的橋梁展開，當霧散開後，30輛正在保護步兵前進的德軍坦克暴露無疑。該連連長伊萬斯上尉用「集中營狩獵」來形容這場激烈的戰鬥。當德軍裝甲分隊朝其中一個排開火時，他們的側翼受到另一個排的攻擊。領頭的兩輛「豹」式坦克很快被擊毀，在一片混亂中，有兩輛「豹」式試圖轉向時被M18擊中側翼，很快失去戰鬥力。德軍坦克分隊見勢不妙，急忙撤退。當時一輛M18被擊中後起火，另一輛由於履帶斷裂而被廢棄。伊萬斯跑到這輛被廢棄的M18「地獄貓」上，自己一個人裝上彈藥並開火射擊，又將兩輛「豹」式摧毀，然後在這輛M18「地獄貓」被擊中後爆炸的前一瞬間及時撤出。伊萬斯上尉由於在這次戰鬥中的英勇表現被授予了「傑出貢獻十字勳章」。到當天下午，C連已經擊毀19輛坦克；到幾天後戰鬥結束時，該營共摧毀德軍39輛坦克，而只有4輛M18「地獄貓」被摧毀，3輛受傷。
」鋼鐵華爾茲「戰後小結此戰後，收集戰爭中武器表現信息的美軍調查員採訪了使用M18的約瑟夫・特雷奧特中士，可以從中看出其在戰鬥中的表現。「第三軍團從聖洛斯特拉斯堡的行軍中，在戰鬥條件下，M18以每天80-100公裡的速度前進，一共行進了1870公裡。期間無論是車體還是發動機都不需要維修，只有極小的運動機件需要注意一下……M18的發動機即使是在最具考驗性的條件下都性能良好，我和其他駕駛M18的乘員都對它有極高的評價。由於M18薄弱的裝甲，我們在第一次用它的時候，大家都認為這簡直等於去白白送死。但我們的營長說，『相對於M10，M18的輕裝甲、高速度和容易操作的特點在對抗敵軍時具有決定性的優勢。除非我們坦克的裝甲厚度在200毫米以上，否則裝甲的厚度差在實際戰鬥中沒有任何區別。因為德軍的坦克和反坦克炮可以穿透我們戰場上的任何一輛坦克。』我們的炮彈能擊毀敵方的重型坦克，並不是因為我們的炮彈能射穿敵方坦克裝甲，而是由於炮彈使裝甲破裂，碎片在坦克內四處亂飛，造成大量的殺傷。而M18被敵軍擊中後，炮彈會像切進黃油的熱刀一樣穿過車體，可能會殺死一兩名乘員，但不會使整輛坦克失去戰鬥力。「
特雷奧特中士說，「我所見過的對抗德軍坦克的最有效的戰車就是M18。德軍坦克雖然裝甲很厚，但它的速度很慢，它必須停下來才能有效地用它巨大的88毫米火炮射擊。如果發現一隊德軍坦克在推進，那麼我們只需等待其進入我們的有效射程內，並對第一輛停下來的坦克射擊，不管這輛坦克處於什麼位置。因為一輛行進中的德軍坦克是沒有威脅的，它必須停下來才能開火。安裝在M18炮塔上方的12.7毫米口徑機槍讓車長在使用它的時候沒有任何裝甲防護，很多車長被敵人步兵的步槍殺傷。在遇到德軍步兵時，我們只能用76毫米炮進行射擊，因為M18上沒有同軸機槍，這既浪費炮彈，殺敵效率又很低。因此，後來許多的M18車組都自行在炮塔側面安裝了與主炮聯動的同軸機槍。」
在歐洲戰區的M18「地獄貓」坦克到10月達到5個營，到12月的坦克大決戰(巴爾基戰役)時達到9個營。
火炮與彈藥M18「地獄貓」裝備1門76毫米M1A1火炮，與當時其它經過改良的火炮相比。它的反裝甲能力並不出眾。當時英國正在研製自己的76.2毫米坦克炮，也就是人們熟悉的17磅反坦克炮。不同於美國76毫米火炮的52倍徑，17磅炮的炮管長度為55倍徑。兩者最大的不同在於彈藥(儘管兩者彈丸重量相當)：17磅炮的穿甲彈重達17公斤(含有4公斤發射火藥)，而M1A1的炮彈只重11.3公斤(含有1.6公斤發射火藥)。因此17磅炮的炮口初速更高，極大地提高了它的穿甲能力。德國坦克炮的發展歷程與英國相似，選擇的是炮口初速較快、炮管長達70倍徑的75毫米KwK42火炮，炮彈的發射火藥達3.7公斤，膛壓為48000磅，平方英寸，而76毫米M1A1火炮的膛壓只有38000磅／平方英寸。
由於76毫米M1A1火炮無法與德軍「豹」式坦克火炮相抗衡，從1943年開始軍械署一直在研製一種高速穿甲彈，彈芯由密度和硬度都極高的碳化鎢構成，外面包裹鋁殼。炮彈相對較輕，但仍然有較高的速度和較強的穿透力。在受到撞擊時，外面的鋁殼脫落，碳化鎢彈芯就會穿透裝甲。該彈藥面臨的主要問題是碳化鎢的稀缺。1944年8月，試驗性的76毫米高速穿甲彈被空運到法國，它們在實戰中對陣「豹」式坦克時的表現比老式的被帽穿甲彈要出色得多。雖然它不能穿透「豹」式坦克的車首傾斜裝甲，但在距離800-1000米時的穿孔效果與被帽穿甲彈在100-300米的效果相差無幾。
在1943年夏末，美軍要求生產2萬枚高速穿甲彈，但由於碳化鎢的缺乏，產量從來趕不上需求。到1945年1月，對於該彈的需求量達到4萬3千枚。隨著使用頻率的增加，對該彈的改進也越來越完善。最初的碳化鎢彈芯外面是鋼套，最外面是鋁製彈殼，經過改良後去掉了鋼套。最後一次改良使用了未打磨過的碳化鎢彈芯，其穿透力可以提升5％。
1944年9月11日，第一批空運的2000枚高速穿甲彈在比利時被第一次部署到M18「地獄貓」上，但由於每輛M18均需配備該彈藥，因此每輛車只能得到1枚。到1945年2月末，每輛車只能得到5枚該彈藥。到3月初，總共有1萬8千枚高速穿甲彈被運往歐洲戰區。其中7550枚(約佔42％)分配給M18使用。
阿登鏖戰與太平洋戰場1944年12月德軍在阿登地區展開反攻，這是對坦克殲擊車的一次檢驗。在最初的戰鬥防禦階段，惟一看到大規模戰鬥的M18營是隸屬於第101空降師的第705坦克殲擊營，當時他們正在巴斯託捏進行防禦。最激烈的戰鬥發生在聖誕節，由剛剛到達的德軍15裝甲擲彈兵師發起一場大規模攻擊。裝備M18「地獄貓」的美軍以排為單位分散開來以便為傘兵部隊提供反坦克火力。由裝備Ⅳ號坦克的擲彈兵作為先遣部隊的第一組德軍戰鬥群攻破了第327傘兵部隊的防禦，但很快被M18和傘兵反坦克火箭炮消滅。到當天戰鬥結束時，分散作戰的705營已摧毀27輛「豹」式坦克，而他們自己只損失了6輛M18「地獄貓」。1月初，在反擊另一場坦克步兵聯合進攻時，該營也起到了很大的作用，擊毀了14輛「豹」式坦克。到阿登戰役結束時，705營共殲滅了44輛「豹」式。
太平洋戰場上對坦克殲擊營的需求量遠遠不及歐洲戰場，部分原因在於日軍的坦克威脅極小，加之M18薄弱的裝甲防護也意味著很難把它用於其它任務。M18的開放式炮塔使乘員極易暴露在迅猛地採用近距離反裝甲策略的日軍前，所以在太平洋戰場上M18並不受歡迎。
在太平洋戰場上第一支裝備M18「地獄貓」的是第637坦克殲擊營，1944年7月，該營被部署到位於新赫布裡底群島的聖徒島作戰。1945年1月這支隊伍參加了在菲律賓的戰役，在呂宋島作戰。他們被捲入了保衛馬尼拉的戰役，最初在野蠻的巷戰中直接為步兵提供火力支援。由於在馬尼拉戰役中的出色表現，該營被授予總統部隊褒揚令。在攻佔由炮臺火炮防禦的麥金利堡時，M18精準的火力起到了很大的作用。1945年7月，第671坦克殲擊營在菲律賓登陸，但沒有參加戰鬥。
優秀乘員成就「地獄貓」戰績坦克工程涉及到火力、速度和防護之間的相互協調與妥協。坦克殲擊車最首要的任務就是摧毀敵軍坦克，但在1944年，除非讓乘員暴露在極端危險的位置，否則M18並沒有足夠強大的火力來有效完成這項使命。美軍對速度的過度執著扭曲了M18的設計，導致了其各項性能極端不平衡。在1944年夏，M18「地獄貓」並不能在正常的戰鬥狀態下擊敗「豹」式這樣的標準德軍坦克。M18「地獄貓」的火力與M4坦克(裝備75毫米火炮)相比毫無優勢，而M4比M18的裝甲防護更強大，彈藥供給更充足。雖然很多乘員對M18的速度情有獨鍾，但在戰場上，M18「地獄貓」高速的特點並不能轉化為重要的戰鬥價值，即M18「地獄貓」在設計時把最大公路速度與戰場機動性相混淆。儘管M18「地獄貓」的公路速度很高，但在靠近戰場前線時，它受到諸如公路堵塞等方面的限制，且它的越野速度也較慢。進一步講，由於M18「地獄貓」裝甲薄弱和開放式炮塔，使得有經驗的駕駛員在近距離作戰時感到信心不足，於是寧願以較慢的速度更加謹慎地行進來避免暴露在敵人狙擊火力之下。這些設計上的缺陷和不現實的戰術理論導致了M18「地獄貓」在更多的時候被用來I臨時擔任其它角色(如裝甲偵察車)，而不是坦克殲擊車。
儘管存在這些設計缺陷，但M18「地獄貓」在二戰中還是有很多出色的表現。這並不是因為M18本身，它的戰鬥記錄是由於其乘員的訓練有素以及獻身精神造就的。
衍生型及戰後服役M18「地獄貓」坦克的衍生型很多，如安裝105毫米榴彈炮的T88自行榴彈炮車、安裝90毫米坦克炮的M18以及加裝航渡設備(「裡奇」套件)準備兩棲作戰的T86。這些衍生型在研製成功時，日本已經投降，因此並未服役。
1943年肘，美軍內部就有人想用M18「地獄貓」底盤作為新一代裝甲車系列的發展基礎，恰好當時部隊反映，M3半履帶式裝甲車在行動時跟不上M18。於是在1944年初，美軍改裝了一輛M18，把炮塔去掉，並更改了幾處儲藏倉的位置。這次改裝很成功，於是在1944年3月7日，美軍又改裝了兩輛M18，一輛代替M3半履帶裝甲車，作為76.2毫米反坦克火炮牽引車；另一輛被命名為T41E1，為代替M20多用途裝甲車，作為指揮和偵察使用車輛。對兩輛樣車的測試顯示T41E1的性能更好一些，於是決定用其作為裝甲多用途車裝備部隊(包括火炮牽引車)，代號T41。1944年6月26日批准了將650輛早期生產，還在別克公司等待改進的M18「地獄貓」坦克用T41標準改裝。這些裝甲車被美軍標準分類命名為M39裝甲多用途車。
戰後進口M18「地獄貓」坦克最多的國家是南斯拉夫，該國在20世紀50年代初期進口了240輛。到1991-1995年南斯拉夫內戰期間，M18隨著南斯拉夫人民軍一起退役，但仍被保留在戰爭儲備物資裡。這些M18狀況各異，有的依舊能夠運行，克羅埃西亞和波赫軍隊也都裝備了M18。
除此之外，義大利購買了107輛，希臘127輛，中國臺灣214輛(亞洲地區惟一買方)。20世紀50年代，臺灣省陸軍將M18「地獄貓」配屬到第一裝甲師和靠近臺中的第二裝甲師裡，1958年一部分M18部署到金門。由於對臺武器禁運的限制，當M18的底盤報廢后，其炮塔被安裝到M42底盤上繼續使用。
M18「地獄貓」坦克在中東地區只有伊朗在20世紀50年代購買了55輛，1954年委內瑞拉購買了40輛。20世紀90年代，南斯拉夫至少將1輛「地獄貓」坦克進行了現代化改裝，內容包括更換新型柴油發動機、安裝「月神」-2紅外探照燈、加裝夜視設備和火炮熱護套等。
戰後，M39多用途裝甲車作為指揮，偵察車輛依舊在美軍中服役，並出現在朝鮮戰場上，當時美軍對其很重視，將其改為迫擊炮和防空機槍平臺使用。M39比M18「地獄貓」在美軍中的服役時間要長10年，直到1957年2月14日，隨著更多現代軍用裝甲車和牽引車的出現，M39才宣布退役。日本購買了10輛M39，也有一小部分賣給了德國和荷蘭等北約國家。