战争爆发前，德国海军拥有56艘作战潜艇，但其中有10艘还未完成最后的战备检验，24艘为250吨级的小型潜艇，剩下来仅有22艘适合在大西洋海域作战。当时德国的造船厂都在开足马力建造大型水面舰艇，建造潜艇对他们来说只是个“副业”而已。
初战告捷
德国入侵波兰后的第三天晚上，德国海军U-30潜艇在赫布里底群岛以西约200海里的海域使用鱼雷将英国“雅典娜”号客轮击沉。此时英国虽然已经向德国宣战，但依然幻想德国能够立即停止在波兰的军事行动，所以并没有对德国采取任何形式的进攻。面对德国潜艇在大西洋上的突然袭击，英国可以说是既没有预想到，也没有准备好。即便对希特勒本人来说，对于在大西洋上这么早就与英国摊牌同样缺乏准备。“雅典娜”号被击沉之后，在希特勒的亲自授意下，德国矢口否认与此事有关，并删除了U-30潜艇航海日志上与“雅典娜”号客轮有关的所有信息，甚至还反咬一口宣称该事件是由丘吉尔精心策划的“苦肉计”。一贯强硬的希特勒为什么在这件事情上会遮遮掩掩呢？主要是因为与强大的英国皇家海军比起来，此时德国海军的实力还是太弱，希特勒说起话来自然底气不足。
此时担任德国潜艇部队司令的是卡尔·邓尼茨少将，在他的心目中，要完全掌握大西洋上的制海权，德国至少需要300艘作战潜艇，他认为“第一次世界大战证明了潜艇在反海上贸易战中的作用。潜艇很适合执行这种任务，它能闯入敌人的海上交通区，而无需事先取得这个海区的制海权。
二流海军，由于实力有限，没有别的手段去突击更强大海军国家的交通线，所以应当使用潜艇”。邓尼茨生于1891年，19岁那年加入德国海军，随后在巡洋舰上服役。第一次世界大战中，邓尼茨被调至德军潜艇部队，曾经在地中海和大西洋海域作战。战后邓尼茨继续在海军服役。希特勒掌权之后，邓尼茨被委派重建德国潜艇部队，随后担任德国潜艇部队司令，获海军准将军衔。邓尼茨是“无限制潜艇战”的积极鼓吹者，主张德国海军应重点发展潜艇部队，以抗衡英国海军庞大的水面舰队。在德军潜艇的战前演练中，邓尼茨一改潜艇自第一次世界大战以来单独作战的传统，倡导多艇结群协同作战的战术，这就是日后给盟军海上交通线带来巨大麻烦的“狼群战术”的雏形。
大西洋海战爆发之后，虽然手头上的兵力有限，但邓尼茨还是为希特勒带来了不少惊喜。1939年9月14日，德军U-39潜艇在赫布里底群岛以西150海里处成功逼近英国“皇家方舟”号航空母舰，德军发射的鱼雷在英军船舷旁爆炸，后者幸运地躲过了一劫。三天后，U-29潜艇在爱尔兰附近海域将缺乏保护的英国“勇敢”号航空母舰击沉。10月14日，U-47潜艇潜入苏格兰北部奥克尼群岛的英国海军基地斯卡帕湾，将“皇家橡树”号战列舰击沉。至1939年底，英国共损失船只221艘，其中被德国潜艇击沉114艘（吨位约42万吨），占到了总损失数量的一半以上。邓尼茨的“无限制潜艇战”在让英国感到前所未有恐慌的同时，也让希特勒看到了潜艇作战的巨大潜力，于是采纳了邓尼茨大力发展潜艇部队的建议，开始实施大批量建造作战潜艇的计划。这时候，邓尼茨开始考虑全面实施战前就已制订的“狼群战术”。德国机械化部队横扫欧洲大陆之后，邓尼茨先后在挪威和法国沿海地区建立了潜艇基地，这比从本国基地绕道英国北部进入大西洋的航程缩短了约450海里，极大提高了德国潜艇部队的作战能力。
可怕的狼群
1940年7月，德国开始在北海和大西洋中部海域实施“狼群战术”，保持每天有10艘至15艘潜艇在这些海域活动。这些潜艇平时在英国运输船队可能往来的海上交通线待命，一旦发现单独航行的运输船，只要有可能就立即攻击。如果运输船队有武装护航舰船掩护，则马上通过无线电直接向德军潜艇司令部报告护航运输船队的位置、规模、航向和航速等重要信息，并与之保持接触。德军潜艇司令部则会立即调集附近海域的其他作战潜艇驶往该海域增援，当聚集足够数量的潜艇之后，就会开始攻击。这些潜艇集中发射鱼雷之后，就迅速下潜以躲避护航舰船投掷深水炸弹的攻击。当护航舰船的攻击结束之后，德国潜艇群还会继续跟踪运输船队并伺机进行再次攻击，直至该船队到达港口为止。
10月17日，6艘德国潜艇在罗卡尔以北海域对两个英国护航运输船队实施了攻击，英国运输船队被击沉30余艘，德国潜艇则全身而退。这场海战是德国潜艇部队在大西洋海战期间所取得的最大一次胜利。1941年2月，邓尼茨对潜艇群攻击战术进行了改进，改由6艘至8艘或更多潜艇事先埋伏在英国护航运输船队可能通过的航线上，各艇之间相隔约30海里实施战斗巡逻。按照邓尼茨的解释，这一改进是为了“在必要的地点和必要的时间内尽可能使自己兵力多一些”。从1940年7月至1941年3月间，德国潜艇共击沉盟军运输船380余艘（吨位约200万吨），“狼群战术”获得了空前的成功。
面对德军潜艇日益严重的威胁，英国自1941年4月开始在冰岛建立护航舰艇基地，并尽量将护航运输船队的航线北移，以便能充分获得驻冰岛的英国海岸空军的保护。同时还在英国海军舰艇上装备无线电测向仪和雷达，以测定德国潜艇的方位，从而及时发现和规避潜艇的攻击。针对英国人的应对措施，邓尼茨决定从5月8日起放弃之前制订的事先集结的作战方式，转而将潜艇部队化整为零，将其分布到更大范围的海域内，这样既有利于自我保护，也有利于作战的机动性。5月份是“狼群战术”实施的高峰时期，这个月英国被击沉的运输船的总吨位为32万吨，因而被英国官方称作是二战中最困难的一段时期。
1941年6月，为了配合德国在苏联战场的地面行动，德国海军抽调部分潜艇前往波罗的海拦截驶往苏联北方的运输船队。尽管此时在大西洋海域的德国潜艇数量有所减少，但其战绩依然令人吃惊。U-107潜艇在这个月的一次出击任务中共击沉14艘运输船，创造了整个战争期间潜艇作战的最高纪录。1942年4月，德国海军拥有288艘潜艇，其中在大西洋战场就集中了81艘，此时邓尼茨可谓是兵强马壮。
走向末路
1942年11月，希特勒将大量潜艇从大西洋海域调出，派往直布罗陀海峡东西两侧，以防止盟军在北非登陆。在此期间，德军潜艇虽然取得了一系列重要战果，但也遭受了重大损失，未能阻止英军在北非的行动。希特勒的这一决定使德国潜艇部队失去了在大西洋创造更大战果的机会，之后，随着美国海军的参战，德国潜艇在大西洋的日子开始变得不那么好过了。
1943年4月底，邓尼茨集结了51艘潜艇，对盟军ONS-5号护航运输船队进行了连续7天的攻击。最终的作战结果出乎邓尼茨的意料，德军潜艇虽然击沉了13艘运输船，但自己却前所未有地损失了6艘潜艇，同时还有4艘受伤中途退出了战斗。德国海军参谋总部将失败原因归结为：“敌人安装在飞机和水面舰只上的雷达不仅极大地妨碍了单个潜艇的作战，而且使敌人有机会发现潜艇的伏击位置而设法加以规避。敌人的空军现在几乎已能对整个北大西洋海域的运输船队提供空中掩护。这种形式的护航，当以大量飞机在运输队周围广大地区实施时，总是导致潜艇绝望地看着运输队离开，再也不可能取得任何战果，尤其是在敌海空护航有机结合时更是如此。”当年5月份，德国潜艇损失惨重，总共有31艘潜艇被击沉。5月23日，邓尼茨决定暂时将潜艇部队从北大西洋海域撤回。自此，实施“狼群战术”的德国海军潜艇部队开始逐步走向没落。
1944年6月，盟军在法国诺曼底的成功登陆使德国海军潜艇部队继续对海上交通线实施打击的愿望破灭。从那时起，德国潜艇对于盟军海上运输船队的打击力度越来越小，所取得的战果微乎其微。1945年5月9日，继任德国总理和武装部队最高统帅的邓尼茨宣布德国投降，曾经创造了辉煌战绩的德国潜艇部队走向了自己的末路。
