К началу Великой Отечественной войны подводные Силы Черноморского флота распределились следующим образом:
1-я Бригада подводных лодок базировалась на Севастополь в составе: 1-й Дивизион подводных лодок: Л-4, Л-5 и Л-6; 2-й Дивизион подводных лодок: Д-4, Д-5, Д-6, С-31, С-32, С-33, С-34; 3-й Дивизион подводных лодок: Щ-204, Щ-205, Щ-206, Щ-207, Щ-208, Щ-209, Щ-210, плавбаза «Волга»; 4-й Дивизион подводных лодок: Щ-211, Щ-212, Щ-213, Щ-214, Щ-215, плавбаза «Эльбрус».
2-я Бригада подводных лодок базировалась на Севастополь и 6-й Дивизион подводных лодок на Поти в составе: 6-й Дивизион подводных лодок: АГ-21, АГ-23, АГ-24, АГ-25, АГ-26; 7-й Дивизион подводных лодок: М-31, М-32, М-33, М-34, М-58, М-59, М-60, М-62; 8-й Дивизион подводных лодок: М-35, М-36, М-111, М-112, М-113.
Учебный Дивизион подводных лодок базировался на Новороссийск в составе: Щ-201, Щ-202, Щ-203, М-51, М-52, М-54, М-55.
Дивизион вновь строящихся и капитально ремонтирующихся подводных лодок базировался на Николаев в составе: Л-23, Л-24, Л-25, С-35, Щ-216, М-117, М-118, М-120.
Подводные силы Черноморского флота были сведены в две Бригады и один Отдельный учебный дивизион. 1-я Бригада состояла из четырех дивизионов, включавших двадцать две большие и средние подводные лодки. 2-я Бригада подводных лодок состояла из трех дивизионов, в состав которых входили пятнадцать малых подводных лодок. Отдельный учебный дивизион имел в своем составе три средние и четыре малые подводные лодки.
В основу организации Боевого использования подводных лодок на Черноморском флоте, как и на других флотах, был заложен позиционный метод.
За кампанию 1941 года подводные лодки Черноморского флота совершили 103 Боевых похода, выполнили 24 торпедные атаки, потопили пять транспортов противника. Относительный успех подводников объясняется, по-видимому, тем, что противник использовал в основном малотоннажный флот – баржи, паромы, шхуны, сейнеры. Из 550 обнаруженных в 1941 году подводными лодками судов, 498 оказались судами подобного рода. Встречи с крупными транспортами были очень редки.
Условия для действий подводных лодок Черноморского флота в 1942 году намного усложнились. В связи с осадой Севастополя им пришлось перебазироваться в Туапсе, Новороссийск, а затем в отдаленные порты Кавказского побережья: Поти, Очамчири, Батуми. В кампанию 1942 года подводные лодки Черноморского флота сорок раз выходили в торпедные атаки. В двадцати случаях атаки выполнялись по конвоям (два-три транспорта в охранении одного – двух миноносцев и нескольких сторожевых кораблей). Средняя дистанция стрельбы торпедами днем и ночью равнялась 5–6 кабельтов. В большинстве случаев применялась прицельная стрельба одиночными торпедами, лишь пять торпедных атак было выполнено с выпуском двух и более торпед. В результате восьми артиллерийских атак было уничтожено восемь легких судов противника. Всего за кампанию 1942 года подводные лодки Черноморского флота уничтожили 16 транспортов и других судов противника.