1939年，德軍攻打波蘭以後，發現自己的裝甲部隊裡面缺乏一種支援步兵攻打碉堡的武器，這樣，一種新的自行火炮項目上馬，使用panzer III型坦克底盤，安裝75毫米L/24（24倍口徑）火炮，稱三號突擊炮A型。
首次在1940年5月法國戰役時參加戰鬥，第一支突擊炮部隊是隸屬大德意志步兵團的640突擊炮連，並在戰鬥中表現出色。它主要伴隨步兵進攻，用於摧毀敵軍的坦克、碉堡、機槍火力點以及反坦克炮。
主要的改型有B,C,D,E型，沒有對火炮做出修改。
後來三號突擊炮參加了東線戰場的戰役，苦於德軍裝備的坦克炮不能擊穿厚裝甲的KV-1、KV-2或者斜裝甲的T-34坦克。
基於這樣的原因，需要開發一種殲擊型突擊炮，德國軍工部門又想到了三號突擊炮。新的三號突擊炮稱三號突擊炮F型，把原來的Stuk75mm L/24 火炮換成了75mm L/43火炮，1942年9月首次參戰便擊毀了20餘輛T34，自己無一損失。
依照原始設計，早期的三號突擊炮被配署於步兵師或機械化步兵師協助步兵作戰，並在對法作戰、巴爾幹戰役、1941年的侵俄之役與隨後的冬季防禦戰中獲得前線士兵的好評。
而在這個時期，三號突擊炮的反坦克潛力已在少數戰例中顯露出來，其中最為著名的例子之一發生在1941年9月，日後聞名於世的虎式坦克王牌車長米歇爾·魏特曼，在一次支援任務中利用三號突擊炮低矮的車身對一隊俄軍T-26坦克進行了長達半小時的襲擊，在自身毫髮未損的情況下擊毀了敵人6-7輛坦克。
整個二戰中，三號突擊炮毀了超過21000輛盟軍的裝甲車輛，幾乎是自身產量的三倍以上，可以說是完全物超所值了！
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