5. juunil 1940 kukkus Mölders oma Bf 109 E-4 lennukiga alla, kui ta osales õhusaarel Prantsuse õhujõudude Dewoitine D.520-dega Compiègne'i lähedal kell 18:40. Möldersi vangistasid Prantsuse sõdurid, kuid vabastati kolm nädalat hiljem pärast relvarahu sõlmimist Prantsusmaaga.
- Jah. Mitmete allikate, sealhulgas Edward R. Hootoni ja Alex Kershaw sõnul oli tema võitja "Sous leitnant" "Groupe de Chasse" II/7-st, kes tulistati alla ja tapeti vahetult pärast Möldersi alla laskmist.