Anlæggelse af møllen
Hartsø mølle, også kaldet “sømøllen“, ca. 200 m. fra Østerby strand, blev anlagt og bygget af den kendte møller og møllebygger Lorenz Claussen fra Dybbøl (1753 -1823). Den havde to funktioner: den skulle male korn og ved hjælp af en vandsnegl male vandet fra Hartsølavningen ud gennem bækken og sluseportene ud i Østersøen. Den afløste en mindre, primitiv pumpemølle, som var bygget i 1741, da også diget blev lavet.
Den ny hollandske pumpemølle var færdig 1812 i en økonomisk vanskelig tid. Møllen skulle samtidig male mel for kådnene omkring, men de ville hellere lade male på en anden mølle. Medens disse stridigheder stod på, gik ejeren konkurs, og ved en tvangsauktion overgik den til en møllerenke fra Åbenrå, fru Helena Kopperholdt, som samtidig fik koncession til at udtørre Hartsø, en vandfyldt sænkning, som dengang var på ca. 80 tdr. land og som ejedes af kongen.
Nygårds parcellister var blevet gjort møllepligtige ved Hartsø mølle, men de holdt stadig stejlt på, at de hellere ville blive hos deres gamle møller, Jørgen Møller, og søgte rentekammeret derom. Det fik de omsider lov til, og fru Kopperholdt gik derved glip af en væsentlig indtægtskilde. Hun lod møllen bestyre af Hans Petersen, men i 1816 overtog Christen Duus forpagtningen. I april 1829 brændte møllen og møllerfamilien »så sig forsat fra velstand til bitterste armod«. Sømøllen blev dog hurtigt genopbygget, og Christen Duus blev atter så holden, at han kunne købe møllen.
Han døde i 1831, og hans søn, Hans Christensen Duus, overtog møllen. Han var flittig og initiativrig og drev møllen og jorden, som hørte til, så godt, at det blev en af de bedste ejendomme på halvøen. Han holdt 12-14 køer og havde en hel del græsarealer til udlejning. En stor del af de gryn, han malede, udskibedes og solgtes i Flensborg og Gelting.
Stormfloden
Under den store stormflod den 12.-13. november 1872 var møller Duus sammen med sin svigersøn bolsmand Christian Nielsen og dennes nabo, bolsmand Mathias Mathiesen i Østerby, i færd med at få kreaturer ind fra de oversvømmede engskifter ved Hartsøen. Da ser de det oprørte hav bryde ind over sandbanken og i voldsom fart vælte ind over lavningen. Nu måtte de handle hurtigt. Møller Duus fik sin kone og pige op på en vogn, der stod forspændt i møllegården, og så gik det i strakt galop ud ad møllevejen. Da de nåede halvvejs til landevejen, kom vandet, og snart begyndte hest og vogn at flyde.
De kom til at opleve adskillige dramatiske hændelser og reddede nogle naboer, hvis huse var i fare; men møller Duus med kone og datter måtte selv søge op på en sandbanke og blev sent på aftenen reddet af bolsmand Hans Hansen, Peter Knudsen og dennes svoger fra Ærø, Rasmus Jørgensen. Ni huse i nærheden af Hartsø mølle lå i ruiner efter oversvømmelsen, men møllen holdt. Møllegårdens bygninger var dog så ødelagt, at de måtte genopbygges. Hans Christensen Duus døde i 1882, og sønnen Peter overtog mølleriet.
De forskellige ejere af møllen
Nogle år efter århundredskiftet købte de landmænd, som var lodsejere, møllen, og nu blev Hans Møller fra Vestermark bestyrer til 1914. I krigstiden bestyredes møllen af P. Petersen, Østerby. Ved genforeningen solgtes den til Jørgen Møller, som i 1923 igen solgte den til et tysk konsortium med landsretssagfører Blom, Sønderborg, som mellemmand. Møller blev dog boende som bestyrer af møllen. Landbrugstekniker Blom, Majbølløkke, gjorde flere forsøg på møllens grund, dels med fuldstændig afvanding og – da dette ikke helt lykkedes – med karpeavl, men da det økonomiske udbytte ikke stod i forhold til indsatsen, afhændedes Hartsø mølle i 1934 til Statens Jordudvalg. Møllen standsede hermed sine vinger. Afvandingen sker nu ned en elektrisk pumpe.