Baronowa i sędzia prowadzili ożywioną korespondencję nawet po przeprowadzce Elisabeth do Berlina, gdy jej mąż otrzymał posadę w Ministerstwie Wojny.
Latem 1886, w czasie pobytu Hartwicha w Berlinie, kochankowie podjęli decyzję o rozwodach z małżonkami, a następnie pobraniu się. Baron von Ardenne odkrył ich związek i złożył pozew o rozwód, wykorzystując odnalezione listy jako dowód przeciwko żonie. W dniu 27 listopada 1886 stoczył pojedynek z Hartwichem, który odbił się szerokim echem w prasie. Sędzia zmarł 1 grudnia w wyniku odniesionych obrażeń. Ardenne, choć skazany na 2 lata więzienia, odsiedział tylko 18 dni.
W wyniku rozwodu 15 marca 1887 Elisabeth von Ardenne została pozbawiona opieki nad dziećmi. Jej nazwisko zostało czasowo usunięte z kronik rodzinnych. Po latach dzieci próbowały ją odnaleźć: córka Margot w 1904, syn Egmont w 1909. Do ponownego spotkania z dziećmi doszło po 20 latach.
Po rozwodzie wyjechała do Bad Boll na spotkanie z kaznodzieją Christophem Blumhardtem. Zachęcił ją do kształcenia w zawodzie pielęgniarki. Po zakończeniu nauki pracowała w sanatoriach na terenie południowych Niemiec, Szwajcarii, Śląska i Berlina-Zehlendorf. Dużo czasu spędzała z pacjentami z zaburzeniami psychicznymi.