第一次世界大戰中，潛艇作爲新生力量發揮了重要作用。戰後，世界各國更加重視潛艇的發展。到第二次世界大戰爆發時，各國共擁有九百餘艘潛艇，其中美國111艘，蘇聯218艘，英國212艘，法國77艘，意大利115艘，日本62艘，德國57艘。這些潛艇無論在噸位、航速、航程、潛深上，還是在武器裝備、水聲設備、電子設備以及動力裝置上都有了長足的進步。在整個二戰期間，各國共建造了1600多艘潛艇。這些潛艇取得了擊沉各種運輸船5000餘艘、2000餘萬噸、擊沉擊傷各型軍艦381艘的輝煌戰果。
德國雖然是一戰的戰敗國，但它的潛艇作戰成就遠遠超過其它國家，對潛艇的威力認識最深，對潛艇的作戰理論也研究最透，所以在二戰的大西洋戰場上，德國潛艇佔據了主導地位，其兇惡的U艇和著名的“狼羣”都在潛艇歷史上留下了濃墨重彩的一筆。
U艇現身
一戰結束後簽訂的《凡爾賽和約》規定德國不得建造潛艇，不得發動無限制潛艇戰。但德國一方面在國內祕密研究潛艇，一方面又先後向國外訂購了8艘潛艇。1935年3月16日，德國公然撕毀了《凡爾賽和約》;僅僅三個月之後，德國戰後製造的第一艘潛艇--U1號艇便於6月15日下水。到這年9月，德國共建造了9艘潛艇，併成立了一支潛艇部隊--“威迪根”潛艇隊，其指揮官便是大名鼎鼎的鄧尼茨。到1935年底，德國潛艇部隊已經擁有了24艘潛艇，其中10艘是UⅡ型。
U艇爲耐壓艇殼構造，艇身爲細長的鋼鐵製造的圓筒，設有防水設施。耐壓艇殼外側設有巴拉斯特槽，下方有海水活門。將空氣充到槽中，潛艇的浮力加大，潛艇就會上浮。如果打開海水活門及空氣活門，海水就會進入槽中，空氣被擠出，潛艇就可下潛。設在艇體外側的燃料庫構造巧妙，既不會因爲燃料被消耗而出現空隙產生不必要的浮力，也不會在潛航時因壓力過大而塌毀。
U艇採用兩種推進裝置。兩臺狄塞爾柴油機在水上高速航行時使用，水下則使用由二次電池帶動的電動機。二次電池重達數噸，充電時間爲3小時，它可以使潛艇在水中達到8節的航速。如果採用巡航速度，U艇可連續潛航24小時，航程100千米。
該型艇共有5具魚雷發射管，艇艏4具，艇艉1具，可載魚雷12-14枚。其水下操縱性能良好，潛航速度爲每小時16節，可在20秒內迅速潛入水中，它的續航力爲11500千米，改進後可達到16100千米。
“狼羣”逞威
“狼羣”戰術的創始人是德國海軍元帥鄧尼茨。鄧尼茨在一戰時就是潛艇指揮官，他經反覆研究後得出結論，護航艦艇僅能對付單艇攻擊，而無法對付協同一致的潛艇羣發起的攻擊。
在進一步的探索中，鄧尼茨認爲最好的作戰方法就是將潛艇部隊組成一個寬闊的凹面，讓敵方的船隊進入。最先發現敵船的潛艇一邊與敵保持接觸一邊後撤，並把敵船的位置通知指揮部，指揮部將命令陣內各艇從敵方船隊的翼側和後面象收口袋一樣向敵船靠近，待夜幕降臨之時，集中起來的潛艇會象“狼羣”一樣向目標發起攻擊，使敵護航兵力顧此失彼，從而給運輸船隊以毀滅性打擊，這就是著名的“狼羣”戰術。
二戰爆發前，德國已經將17艘潛艇佈署在大西洋上。開戰之後，這些潛艇立即投入了戰鬥，先後擊沉了英國海軍的“勇敢”號航空母艦和“皇家橡樹”號戰列艦。隨着戰事的發展，德國潛艇全面投入戰鬥。截止到1939年底，在短短數月之中，德國潛艇已經擊沉盟國和中立國船隻114艘，總噸位達42萬噸。到1940年11月之後，德國潛艇需要整修，其戰果開始急劇下降，也正是從這年9月開始，德國潛艇進入了“狼羣”作戰。
初次運用“狼羣”戰術的德國潛艇有成功，也有失敗。在3月12日進行的攻擊盟軍HX112護航運輸隊的作戰中，德國損失了兩名“王牌艇長”，再加上3月8日在冰島附近損失的著名艇長普里恩，德國潛艇部隊損失慘重。鄧尼茨不得不把他的“狼羣”從大西洋北部全面西撤200海里。
1941年12月珍珠港事件後，德國對美國宣戰。這時德國潛艇數量也有了很大增長，鄧尼茨的“狼羣”終於有了大顯身手的好機會。12月15日至25日，5艘U艇從基地出發，橫渡大西洋，開始了遠征美國的行動。次年1月15日之後，又有5艘大型U艇加入了這個行列。戰果相當不錯，從3月中旬到4月末，U123艇擊沉11艘，U124艇擊沉9艘，U160艇、U203艇、U552艇各擊沉5艘。
1940年到1942年的三年間是德國潛艇的輝煌時期，1943年3月，德國潛艇曾創造了20天內擊沉敵艦75萬噸的最高紀錄。以年度而論，1942年則是德國潛艇的“黃金年代”，每艘潛艇的日擊沉量常在100-200噸之間，最高時可達1000噸。在這年年初的四個月之內，德國潛艇共擊沉美國船隻500餘艘，總噸位300萬噸，有些船隻的擊沉地點距紐約僅15千米，有的甚至在沿岸人們的注視下爆炸沉沒。
王牌剋星
德國潛艇咄咄逼人的攻勢使盟國遭受了重大損失，其中尤以英國受害最深。爲了保住至關重要的海上交通線，英國人絞盡腦汁，研製出聲吶、雷達、探照燈等多種反潛裝備，這些裝備成爲英國人雙對付德國“狼羣”的“王牌剋星”。
早在一戰時，英國人就利用水聽器來搜索潛艇，但這種原始的設備所起的作用十分有限。戰後，英國海軍投入大量精力來發展聲吶。到1935年，皇家海軍艦隊中半數以上的驅逐艦都裝備了聲吶。二戰爆發後，聲吶投入了實戰，在實戰中發現了一些令人不能滿意的地方。1939年，英國在標準的聲吶裝置上加裝了一個距離顯示器，它可以指示發射深水炸彈的最佳時機。隨着戰爭的進行，英國繼續對聲吶進行改進，使其性能有了明顯提高，爲最終打敗“狼羣”發揮了應有作用。
雷達是英國人的另一張王牌。1936年，英國成立了雷達研製小組。1937年，一部波長爲1.5米的雷達安裝在“安桑”式飛機上，並於9月3日進行了首次試驗，結果“安桑”飛機在8千米外收到了“羅德尼”號戰列艦等艦艇的清晰信號。1941年，英國研製出ASVⅢ型雷達，它使用10CM波長的磁探管，可以在64.4千米的距離上發現護航運輸隊，在19.3千米的距離上發現處於水面狀態的潛艇。其後，3CM波長的ASVⅤ型和ASVⅩ相繼問世。但是，這些雷達都無法發現潛艇的通氣管。
磁控管的出現使雷達性能獲得了突破，英國以此技術研製成功10CM波長的高清晰度271型雷達。在1941年3月進行的試驗中，271型雷達在4570米的距離上發現水面狀態的潛艇;在2560米的距離上發現了潛艇指揮塔;在1189米距離上發現了伸出水面2.4米的潛望鏡。1942年，一艘英國軍艦用271型雷達發現了在6400米距離上航行的德國U252潛艇，並將其擊沉。隨着更先進的272、273雷達的出現，英國在反潛作用方面掌握了一定的主動權。
英國人的第三張王牌是探照燈。由於當時雷達的最小探測距離恰恰稍大於夜間目視發現潛艇的距離，所以潛艇夜間水面航行時，幾乎總能避開空中攻擊，這個問題一直困擾着英國岸基航空兵。這時，一名叫漢弗萊·戴維德·利的軍官提出了使用探照燈搜潛的設想。在克服了一系列困難後，探照燈裝上了“惠靈頓”式轟炸機，這是一具61CM的探照燈，在水平和垂直方向上可轉動20度，被稱爲“利”式探照燈。
1941年6月4日，安裝了“利”式探照燈的飛機進行了第一次飛行。7月5日，一名在英軍服役的美國飛行員運用“利”探照燈擊沉了德國U502艇。在新式雷達和“利”式探照燈投入使用後，德國潛艇失去了夜間自由活動的“豁免權”。從7月16日起，所有德國潛艇都必須潛航通過比斯開灣，這就使它們不得不在白天上浮充電，被發現和攻擊的概率隨之大大提高了。
與此同時，英國人還致力於改進和開發直接攻擊潛艇用的各種武器和彈藥。經過科學家的不斷努力，深水炸彈的效能有了明顯提高，還有一些新的反潛彈藥問世。在英國不斷髮展的反潛能力面前，德國潛艇的活動越來越困難，並且損失慘重。1943年5月23日，鄧尼茨下令將全部潛艇從北大西洋撤出，德國潛艇戰最終以失敗告終。
美日角逐
在二戰太平洋海戰場上，人們關注更多的是美日海軍之間進行的波瀾壯闊的航空母艦大戰。其實，兩國潛艇在水下同樣展開了激烈的角逐。在著名的珍珠港事件和中途島海戰中都閃現着日本潛艇的影子。戰前，日本有62艘潛艇，美國有111艘潛艇。戰爭期間，日本建成了117艘潛艇，並接收了8艘德國潛艇。美國在戰爭結束時有260艘潛艇，其中206艘爲戰爭時期建造的。
1945年，爲破壞日本內海航行，切斷日本同亞洲大陸的聯繫，美軍太平洋艦隊潛艇司令部決定派遣潛艇祕密通過水雷區，突入日本海，實施代號爲“騙子戰役”的破襲戰。
爲了突破日本的水雷陣地，美軍與加利福尼亞大學軍事研究部合作研製了一種探雷器，另外還有多種消磁工具。1945年5月27日下午，第一艇羣的三艘潛艇悄悄駛離關島阿普拉基地，向西北方向的朝鮮海峽前進。此後兩天，第二、第三艇羣各三艘潛艇也分別出發了。6月4日，9艘潛艇先後到達朝鮮海峽的入口處，開始以3節的航速在水雷陣中偷渡海峽。經過一番努力，9艘潛艇均安全通過雷區，抵達預定的作戰水域。
6月9日，第一艇羣三艘潛艇進入攻擊陣位。日落後不久，“海鮫”號率先對佐渡島以北數海里處的一艘運輸船發起攻擊，在650米距離上僅以一枚魚雷即將其擊沉，爲這支代號爲“海德曼妖婦”的部隊首開記錄。
在這次遠征作戰中，“海鮫”號共擊沉6艘日船，總噸位7200噸，是第一艇羣之最。“克立威爾”號擊沉3艘大船和2艘小船，總噸位6700噸，“鏟魚”號擊沉5艘大船和4艘小船，總噸位8700噸。
第二艇羣的活動水域橫跨從朝鮮通往若峽灣和能登半島的交通線，往來船隻頻繁。“鰩魚”號在6月10日與日軍伊122號潛艇遭遇，在730米距離上用兩枚魚雷將其擊沉。它的總戰績爲擊沉3艘日船和1艘潛艇，總噸位6400噸。“骨魚”號擊沉了6892噸的“牡鹿山丸”號和5488噸的“崑山”號兩艘日船，但於6月18日不幸被日艦發現擊沉。該艇羣中的“金槍魚”號沒有取得戰果。
第三艇羣活動在朝鮮東海岸。“飛魚”號於6月10日清晨在清津港外擊沉一艘日本運輸船，首開記錄，它在這次行動中共擊沉2艘大船和數艘小船，總噸位4200噸。“泥魚”號在指定水域遇到了數百艘朝鮮魚船和2艘運輸船，它的戰果是擊沉了這2艘運輸船和1艘帆船，總噸位3000噸。“廷奴沙”號的戰績是擊沉日船4艘，總噸位6697噸。
完成任務後的各艇於6月23日到達預定會合地點，但遲遲不見“骨魚”號的影子。指揮官海德曼中校決定儘快撤離。23日夜，8艘潛艇在夜色和濃霧的掩護下，以水面航行通過了宗谷海峽。7月4日，“海德曼妖婦”部隊順利返回珍珠港。
