אף שהגרמנים טענו לניצחון ביוטלנד, נותרה השליטה בים בידי הצי הגדול (Grand Fleet). היה צורך לשוב ולפגוע בספנות המסחרית של האויב באמצעות לוחמת הצוללות היעילה. אדמירל משנה ריינהרד שר (Reinhard Scheer), המפקד הראשי של צי הים הפתוח, שתבע בדחיפות מלחמת צוללות כוללת, שכנע כי אם ייגרמו לספנות הבריטית אבדות בשיעור רב, תיאלץ בריטניה לבקש שלום עוד קודם שתוכל ארצות הברית לסייע לה בצורה אפקטיבית.
המתקפה הגרמנית המחודשת הייתה יעילה, ובין אוקטובר 1916 לינואר 1917 הוטבעו אוניות משא בתפוסה כוללת של 1.4 מיליון טון. חרף זאת הצריך המצב הפוליטי לחץ גדול אף יותר, וב-31 בינואר 1917 הכריזה גרמניה כי החל מ-1 בפברואר יאסרו צוללותיה מלחמת צוללות בלתי מוגבלת. ב-17 במרץ 1917 הטביעו הגרמנים שלוש אוניות סוחר אמריקניות וארצות הברית הכריזה מלחמה באפריל 1917.
בסופו של דבר לא הצליחה האסטרטגיה הגרמנית להשמיד את הספנות המסחרית של בנות הברית לפני שהכריעה ארצות הברית את המערכה בצרפת בציוד ובאנשים. הסכם שביתת הנשק נכנס לתוקפו ב-11 בנובמבר 1918.
בסוף מלחמת העולם הראשונה, כתוצאה מההסכם שנחתם בועידת השלום בפריז, הגביל חוזה ורסאי את ההדחק הכולל של הצי המלחמתי הגרמני. ההסכם הגביל גם את גודלן של אוניות מלחמה בודדות ואסר לבנות צוללות. גרמניה הקימה מחדש את צי הצוללות בשנת 1935 שנים אחדות לפני פריצת מלחמת העולם השנייה, כשהיא מסתירה פעילויות אלה במסווה של "מחקר" וכיסויים אחרים; ואומנם, כשנפתחה המלחמה, כבר עמדו לרשותה צוללות מבצעיות אחדות.
מלחמת העולם השנייה.
במהלך מלחמת העולם השנייה היוותה לוחמת הצוללות הגרמניות מרכיב עיקרי בקרב על האטלנטי, שנמשך לכל אורכה של המלחמה. לגרמניה היה צי הצוללות הגדול ביותר, בשל הסכם ורסאי שהגביל את צי אוניות השטח הגרמני לשש אוניות מערכה (בנות פחות מ-10,000 טון כל אחת), שש סיירות ו-12 משחתות. אף שוינסטון צ'רצ'יל, ראש ממשלת בריטניה, כתב "הדבר היחיד שבאמת הפחיד אותי במהלך המלחמה הייתה סכנת הצוללות הגרמניות", עדויות שהצטברו מאוחר יותר מראות ש-98% מהאוניות הבריטיות שנעו בשיירות ב-28 החודשים הראשונים למלחמה חצו את האוקיינוס האטלנטי ללא פגע; זאת ועוד, בשום שלב במהלך המלחמה לא הייתה שייטת הצוללות הגרמניות קרובה להצלחה בהטלת הסגר ימי על אנגליה.
בשלביה הראשונים של המלחמה נחלו הצוללות הגרמניות הצלחות חסרות תקדים בהשמדת הספנות המסחרית של בנות הברית, ופעלו מחופי ארצות הברית וקנדה באוקיינוס האטלנטי ועד מפרץ מקסיקו, ומהאוקיינוס הארקטי עד חופיה המערביים והדרומיים של אפריקה ואפילו הרחק עד פנאנג. מאחר שמהירות וטווח ההפלגה בעת צלילה מוגבל ביותר, שכן הצוללות נעות בכוח מצברים, צריכות היו הצוללות הגרמניות לבלות את רוב זמנן בשיט על-מימי ולנוע באמצעות מנועי הדיזל; הן צללו רק כאשר הותקפו או כשיצאו להתקפות טורפדו נדירות במהלך היום. ההתקפות הנפוצות ביותר של הצוללות הגרמניות בשנים הראשונות למלחמה היו על-מימיות ובעת לילה. לתקופה זו, קודם שבנות הברית פיתחו טקטיקות לוחמה נגד צוללות אפקטיביות באמת, קראו הצוללנים הגרמנים בשם "הזמנים היפים".
הצוללת הגרמנית הייתה במהותה פלטפורמה מתוחכמת לנשיאת כלי נשקה העיקרי, הטורפדו. הטורפדות של מלחמת העולם השנייה סבלו מליקויים רבים: ניתן היה לירות אותם רק בעומק פריסקופי או בעת שיט על-מימי; עד שלב מאוחר של המלחמה הם לא היו מונחים כלל, ונעו בקו ישר עד שפגעו בחפץ כלשהו או שאנרגיית ההנעה שלהם אזלה. הטורפדות צוידו באחד משני סוגי מרעומים, האחד פוצץ את הראש הקרבי כתוצאה ממגע עם חפץ מוצק והשני שהתפוצץ בהשראה מגנטית, כאשר חש בחפץ מתכתי גדול בקרבתו. כאשר משתמשים בטורפדות מגנטיים, יודע המפקד את השוקע של אוניית המטרה ומכוון בהתאם לו את עומק השיט של הטורפדו, כך שיחלוף ממש מתחת לשדרית ורק אז יתפוצץ. ההתפוצצות גרמה להיווצרות בועת גז ענקית מתחת לשדרית, ומאחר שהשדרית לא נתמכה לרגע במים, היא נשברה. פגיעה מדויקת של טורפדו מגנטי יכלה להטביע או לפגוע אנושות אפילו באוניות כבדות-שריון. אלא שמנגנון שמירת העומק והמרעומים המגנטיים סבלו מפגמים, לעיתים קרובות מאוד פעלו הטורפדות בעומק לא מתאים, התפוצצו טרם זמנם או אפילו פגעו בגוף המטרה מבלי לגרום לה נזק. מפקדים רבים איבדו את אמונם בטורפדות, וחלף זמן מה עד שהבעיה מצאה את פתרונה השלם.
בשנים האחרונות למלחמה פיתחה גרמניה טורפדו מתביית אקוסטי. הוא נבנה בעיקר כדי להתמודד עם אוניות אויב רודפות, שבדרך כלל שינו את אורחן ומהירותן בפתאומיות כדי להימנע מפגיעת טורפדו הנע בקו ישר. הטורפדו האקוסטי תוכנן לנוע בקו ישר למרחק של 400 מטרים ואז להתביית על הרעש החזק ביותר בו הוא חש. לעיתים היה זה רעש הצוללת המשגרת עצמה, ולפחות שתי צוללות טבעו כנראה כתוצאה מפגיעת הטורפדות שלהן. נוסף לכך נמצא, שהטורפדות היו אפקטיביים רק נגד אוניות שעשו דרכן במהירות 15 קשרים לפחות. הצוללות הגרמניות השתמשו גם בטורפדות מונחי מסלול, שנעו למרחק קבוע מראש ואחר כך חגו במעגל או נעו בזיג-זג. כאשר נורה טורפדו מעין זה לעברה של שיירת אוניות, גדלו סיכוייו לפגוע באונייה אחרת אם החטיא קודם את מטרתו העיקרית.
אמצעי נגד.
שיפור טקטיקות התנועה בשיירות, כניסת ארצות הברית למלחמה עם מלוא יכולת בניית האוניות שלה, פיתוח מגלה כיוון בגלי רדיו (Huff-Duff), מכ"ם, סונאר, פצצות עומק ומרגמה נגד-צוללות (Hedgehog,כמו כן בתקופה שהגרמנים השתמשו בטורפדו המתביית על גלי הקול שהפיקו מנועי האוניה פיתחו הבריטים מתקן המכונה פיקסר שיצר רעש יותר חזק מזה של מנועי האוניה, פיצוח צופן "אניגמה" הגרמני, פנסים רבי-עוצמה לגילוי צוללות, והגדלת טווח מטוסי הליווי (במיוחד עם השימוש בנושאות מטוסים לליווי) – כל אלה היטו את הכף נגד הצוללות הגרמניות. בסופו של דבר היו אבדותיה של שייטת הצוללות הגרמנית כבדות ביותר; היא איבדה במהלך המלחמה 743 צוללות וכ-30,000 צוללנים (שיעור אבדות של 75%).
פיתוחים טכניים.
במשך המלחמה בנה הצי הגרמני צוללות מדגמים רבים ושונים, פרי הטכנולוגיה המתפתחת. הנודעות ביותר היו מדגם VII, שכונה "סוס העבודה" של הצי וממנו יוצרו הרבות ביותר; הצוללות מדגם IX היו גדולות יותר ותוכננו במיוחד לסיורים ארוכי-טווח. הצוללות מדגם XXI "אלקטרובוט" (Elektroboot) בעלת עיצוב מהפכני ומערכת הנעה, שאיפשרה לה לשהות פרקי זמן ארוכים מתחת למים ולהגיע למהירויות חסרות תקדים בעת שיט תת-מימי.
לכל אורך המלחמה התקיים מרוץ חימוש בין בנות הברית והקריגסמרין, במיוחד בתחומי הגילוי וסיכולו. הסונאר איפשר לאוניות בנות הברית לגלות צוללות גרמניות בעת צלילה (ולהפך), אך לא היה אפקטיבי נגד כלי שיט על-מימיים; לכן בתחילת המלחמה היו הצוללות הגרמניות בטוחות יותר מפני גילוי כששטו מעל המים או במזג אוויר סוער. שכלול המכ"ם הפך אותו למכשיר גילוי צוללות קטלני ביותר, במיוחד משעה שפותחו מכשירים הנישאים על כלי טיס. אמצעי נגד בו צוידו הצוללות הגרמניות היו אנטנות גילוי מכ"ם, שנועדו להעניק להן מספיק זמן כדי לחמוק בצלילה מן האויב. גם הגרמנים פיתחו מכ"מים עבור צוללותיהם, אך מפקדי הצוללות בחרו שלא להשתמש בו מחשש פן יגלה השידור את מקומן לאוניות הסיור של האויב.
הגרמנים נטלו את רעיון ה"שנורקל" מצוללות הולנדיות שנפלו לידיהם, אך לא התחילו ליישמו בצוללותיהם אלא בשלב מאוחר יחסית של המלחמה. השנורקל היה צינור נשלף, שסיפק אוויר למנועי הדיזל בעת צלילה בעומק פריסקופי, ואיפשר לצוללות לשוט ולטעון את מצבריהן מבלי להתגלות לעיני האויב. ברם, גם פתרון זה לא היה מושלם. לפעמים השסתום של צינור השיגור נתקע במצב סגור או היה נסגר כאשר הצינור כוסה מים במזג אוויר סוער; ומאחר שמנועי הדיזל ינקו אוויר מתוך גוף הצוללת ולא ישירות מצינור השיגור, גרם מצב מעין זה לשאיבת כמויות עצומות של אוויר מתוך מדורי הצוללת, ותכופות סבלו אנשי הצוות מפגיעות אוזניים כואבות. סילוק פסולת גם הוא היווה בעיה חמורה, מאחר שהצוללות הגרמניות בילו תקופות ממושכות מבלי לעלות לפני המים. המהירות הוגבלה ל-8 קשרים בקושי, אחרת היה המתקן ניתק ממקומו. השנורקל גם הפך את הצוללת לעיוורת, רעשנית וחירשת למעשה. ולבסוף, מכשירי המכ"ם של בנות הברית הגיעו בסופו של דבר לדרגת שכלול כזו, שיכלו לגלות ממרחק את השנורקל עצמו.
אניגמה.
הבריטים נהנו מיתרון חשוב עקב יכולתם לקרוא את התשדורות המוצפנות של הצי הגרמני. הידע כיצד לפצח את צופן אניגמה הגרמני הובא לבריטניה דרך צרפת ממפצחי צפנים פולנים. לאחר מכן נתפסו ספרי קוד וציוד הצפנה בפשיטות שנעשו על אוניות מזג-אוויר גרמניות ומצוללות שנפלו בשבי. צוות בהנהגתו של אלן טיורינג השתמש במחשבים הראשונים לפיצוח הצפנים הגרמנים החדשים מיד עם הכנסתם לשימוש. הפיצוח המהיר של התשדורות היה חיוני להרחקת השיירות מן הצוללות הגרמניות האורבות לטרפן, ואיפשר את יירוטן והשמדתן. הדבר הוכח בפברואר 1942, כאשר שונה צופן אניגמה ומספר ההטבעות גדל במידה ניכרת עד שפוצח הצופן החדש.
U-110, צוללת מדגם IXB, נפלה בשבי הצי הבריטי ב-1941, ומכונת ההצפנה והמסמכים שהיו בה נלקחו. U-505, צוללת מדגם X, נתפסה על ידי הצי האמריקני ב-1944. היא מוצגת כיום לקהל במוזיאון המדע והתעשייה בשיקגו.
השם U-boot.