Setelahnya, pada Tahun 2013 hingga 2015 Hadi dipercaya sebagai Kepala Dinas Penerangan Angkatan Udara (Kadispenau). Hadi kemudian kembali ke tempatnya pertama kali berdinas sebagai Komandan Pangkalan Udara Abdul Rachman Saleh di Tahun 2015.
Akhirnya setelah malang melintang, Hadi didapuk menjadi Kepala Staf Angkatan Udara (KSAU) pada 2017. Tak butuh waktu lama, Hadi pun dicalonkan sebagai Panglima TNI oleh Presiden Joko Widodo (Jokowi) menggantikan Jenderal TNI Gatot Nurmantyo.
Secara resmi, dia dilantik sebagai Panglima TNI pada 8 Desember 2017. Pengangkatan itu pun menjadi terkenal lantaran dirinya menjadi Panglima TNI kedua yang berasal dari TNI AU setelah Marsekal TNI Djoko Suyanto.