但是空戰英雄也會被擊落,6月5日,默爾德爾斯在稍早擊落兩架法機之後,被一名法國飛行員擊落,默爾德爾斯跳傘被俘。幸好法國在6月22日即投降,默爾德爾斯也隨即被釋放。7月20日,默爾德爾斯被晉升為少校,並接管了原由提奧·歐斯特康上校 (Oberst Theo Osterkamp,於一次大戰中擊落32架,獲藍十字勳章,在第二次世界大戰中擊落6架,獲騎士鐵十字勳章,最後官拜中將)所率領的第51戰鬥機聯隊(JG51)。當年僅27歲的默爾德爾斯,是德國空軍中最年輕的聯隊長。在隨後而至的英倫空戰中,默爾德爾斯於9月20日擊落第40架,成為國防軍中第二位獲頒橡葉騎士鐵十字勳章的飛行員(在空軍中是第一位)。當11月28日,擊落56架敵機的第2戰鬥機聯隊(JG2)聯隊長維克少 校(Major Helmut Wick)在維特島上空被擊落陣亡之後,默爾德爾斯與第26戰鬥機聯隊 (JG26)聯隊長格蘭德少校在海峽前線競爭擊落比數便成了德國大眾家喻戶曉的大事了。
1941年11月17日,德國空軍兵器署署長恩斯特·烏德特上將(General-oberst Ernst Udet,第一次世界大戰擊墜數第二——68架,獲藍十字勳章、騎士鐵十字勳章) 在柏林自殺,默爾德爾斯奉命將回國參加葬禮並為烏德特執紼。此前正準備回國向上級匯報前線彈藥、油料、備用物資短缺的情形,因東線天氣惡劣,而無法趕回的默爾德爾斯,再也顧不得前方天候惡劣,執意搭乘He-111專機兼程趕回柏林。就在He-111冒著風雪起飛後,不幸因引擎故障與惡劣天候的雙重影響,墜毀在距機場不遠的山林里。默爾德爾斯與駕駛員科貝中尉(Oberleutnant Kolbe,一位早在兀鷹兵團時期即服役的老飛行員)當場死亡,無線電員和默爾德爾斯的副官則得以生還並口述整場事件。這位德國人民心中的英雄,同時也是德國三軍第一位獲頒鑽石佩劍橡葉鐵十字勳章的軍人,以28歲的英年早逝。在默爾德爾斯的400次出擊中,總共擊落了115架敵機,其中14架是在西班牙內戰時擊落的,68架於西線所擊落,33架於東線所擊落。在他死後,第51戰鬥機聯隊(JG51)冠以他的名字,成為JG51“默爾德爾斯”聯隊。