Баркхорн вступил в ряды люфтваффе в 1937 и закончил обучение в 1939 году. Боевое крещение молодой пилот прошел в мае 1940 года во время французской кампании, а затем участвовал в Битве за Британию. В июле 1941 года на Восточном фронте Баркхорн открыл счет своим победам и в течение войны неуклонно его увеличивал. В марте 1944-го он был награжден Дубовыми листьями и Мечами к Рыцарскому Кресту за свою 250-ю победу. Несмотря на то, что Баркхорн стал вторым в списке лучших асов в истории, он так и не был награжден Бриллиантами к Рыцарскому Кресту после достижения своей 300-й победы 5 января 1945 года. Меньше чем через 2 недели после этого Баркхорна переводят из JG 52 в JG 6, защищавшую Германию с Запада от атак авиации союзников.
Он возглавил эту эскадру, но так и не смог увеличить свой личный счет. 10 апреля 1945 года Баркхорна переводят в JV 44 — истребительную эскадру, летающую на реактивных самолетах. 21 апреля 1945-го пилот был ранен — его Ме 262 упал после аварии двигателя. В довершение всех неприятностей он был обстрелян американскими P-51 Мустанг и при попытке покинуть кабину самолета получил удар фонарем кабины по голове. Баркхорн выжил, попал в плен к Западным Союзникам в мае 1945-го, и через год был освобожден. После войны Баркхорн поступил на службу во вновь создаваемые люфтваффе и вышел в отставку в 1976 году. 6 января 1983 года Герхард Баркхорн и его жена попали в автомобильную аварию. Жена погибла на месте, Герхард скончался 2 дня спустя, 8 января 1983 года.
