К началу войны подводные лодки М-31, М-32, М-33, М-34, М-58, М-59, М-60 и М-62 входили в 7-й дивизион, М-35 и М-36 – в 8-й дивизион 2-й БПЛ. После начала боевых действий были форсированы работы на М-111, М-112 и М-113, находившихся в стадии передачи флоту. Уже почти под огнем противника удалось спустить на воду и увести из Николаева М-117, М-118 и М-120. Основным районом действия для черноморских «малюток» стали подходы к Одессе, Николаеву, Констанце и Сулину, где лодкам приходилось действовать на мелководье, преодолевая плотные минные заграждения, как советские, так и германо-румынские. Боевой счет открыла 26 октября 1941 г. М-35 (командир старшин лейтенант М.В.Грешилов), атаковала артиллерией группу судов противника в районе мыса Сфынтул-Георге (мыс Олинька).
| Номер лодки, командир | Дата | Результат деятельности |
| М-35, старший лейтенант М.В.Грешилов | 26.10.1941 | Артиллерийским огнем потоплен самоходный паром SF-25 (140 т) |
| М-31, капитан-лейтенант Е.Г.Расточиль | 17.08.1942 | Потоплен пароход «Дюренштейн» (100 т) |
| М-Зб, капитан-лейтенант В.Н.Комаров | 23.08.1942 | Потоплен теплоход «Анкара* (4768 брт) |
| М-118, капитан-лейтенант С.С.Савин | 01.10.1942 | Потоплен пароход «Зальцбург» |
| М-31, капитан-лейтенант Е.Г.Расточиль | 06.10.1942 | Потоплен буксир «Ольтул» (100 т) |
| М-33, капитан-лейтенант М.В.Грешилов | 21.10.1942 | Потоплен транспорт «Ле Прогресс» (6875 брт) |
| М-111, капитан-лейтенант Я.К.Иосселиани | 27.11.1942 | Потоплена несамоходная баржа |
| М-112, капитан-лейтенант С.Н.Хаханов | 23.04.1943 | Потоплена быстроходная десантная баржа F-127A (220 т) |
| М-117, капитан-лейтенант А.Н.Кесаев | 2106.1943 | Потоплена быстроходная десантная баржа F-139A (220 т) |
| М-111, капитан-лейтенант Я.К.Иосселиани | 18.07.1943 | Потоплен лихтер «Дунареа-1» (505 брт) |
| М-111, капитан-лейтенант Я.К.Иосселиани | 28.08.1943 | Потоплен лихтер «Хайнбург» (300 брт) |
| М-111, капитан-лейтенант Я.К.Иосселиани | 10.10.1943 | Потоплена быстроходная десантная баржа F-474C (220 т) |
| М-112, капитан-лейтенант С.Н.Хаханов | 25.10.1943 | Потоплен лихтер «Тира-5* |
| М-35, капитан-лейтенант М.В.Грешилов | 02.11.1943 | Потоплен лихтер CNR-1293 (1270 брт) |
| М-111, капитан-лейтенант Я.К.Иосселиани | 12.11.1943 | Потоплен пароход «Теодорих» (3814 брт) |
| М-117, капитан-лейтенант А.Н.Кесаев | 15.11.1943 | Потоплена быстроходная десантная баржа F-536C (220 т) |
| М-35, капитан 3 ранга М.В.Грешилов | 22.04.1944 | Потоплен танкер «Оссеаг» (2793 брт) |
| М-111, капитан-лейтенант М.И.Хомяков | 04.05.1944 | Потоплены корабли ПЛО UJ-2313 и UO-2314 |
На следующий день М-35 выпустила торпеды по пароходу «Лола» (4500 брт); к сожалению, торпеда, попавшая в борт, не взорвалась.