בעת הכרזת המלחמה של צרפת ובריטניה על גרמניה, הצי הגרמני, שכלל אוניות שטח וצוללות, כבר היה פרוש באוקיינוס האטלנטי מוכן למתקפה. הוראות הפיקוד הגרמני העליון קבעו שיש לפגוע באוניות מלחמה ובאוניות סוחר בריטיות וצרפתיות ולא באוניות נוסעים. פקודות אלו נבעו מהרצון שלא להסלים את המלחמה לכדי הצטרפותה של ארצות הברית לקרבות. אולם שעות ספורות לאחר הכרזת המלחמה הוטבעה אוניית הנוסעים הבריטית "אתניה" ב-3 בספטמבר 1939 על ידי הצוללת U-30 בניגוד לפקודות. מפקד הצוללת, אוברלויטננט פריץ יוליוס למפ, סבר כנראה שהמדובר באוניית סוחר חמושה. באירוע נספו 112 אנשים מתוך 1,103 נוסעים ואנשי צוות, חלקם בשל מאמצי חילוץ כושלים. אדולף היטלר הורה להכחיש קשר לאירוע ולמחוק את הפרטים מיומן הצוללת, מכיוון שעדיין לא רצה להכריז על מלחמת צוללות בלתי מוגבלת.
עיקר הצלחות הצוללות הגרמניות בתחילת המלחמה היו מול אוניות מלחמה של הצי הבריטי. כשבועיים אחרי הטבעת ה"אתניה" הוטבעה נושאת המטוסים הבריטית "Courageous", וב-14 באוקטובר הצליחה הצוללת U-47, בפיקודו של אחד ממפקדי הצוללות המפורסמים, גינתר פרין, לחדור למעגן מוגן היטב של הצי הבריטי בסקפה פלו, להטביע את אוניית המערכה "רויאל אוק", ולחמוק ללא פגע. הייתה זו הצלחה גדולה לגרמנים ומהלומה קשה לבריטים.
יחד עם תקיפת אוניות המלחמה, הופעלו הצוללות הגרמניות גם נגד אוניות הסוחר. באוקיינוס האטלנטי הופעלו הצוללות בשלב זה במים הקרובים לחופי בריטניה ולא בלב האוקיינוס, כפי שקרה בהמשך המלחמה. בחודשיים הראשונים של המלחמה הוטבעו 68 אוניות סוחר בתפוסה כוללת של כמעט 200,000 טון, מתוכם 100,000 טון באטלנטי.
עם פתיחת המלחמה, כלקח ממלחמת העולם הראשונה, הנהיג הצי הבריטי את שיטת השיירות. עברו כמה שבועות עד שניתן היה לשלב את כל האוניות בכל נתיבי השיירות, ואולם עם הנהגתה המלאה של שיטת ההפלגה בשיירות, ירד באופן דרמטי מספר האוניות שטובעו. מתוך 114 אוניות שטובעו באותה שנה, רק 12 טובעו כאשר היו בשיירה.
מתקפת אוניות השטח - שלב ראשון.
למעשה, האיום הגדול ביותר על הבריטים בים באותה תקופה היו אוניות השטח, שהוגדרו על ידי הגרמנים כ-Panzerschiff - אוניית מערכה, ועל ידי הבריטים כאוניית מערכה זוטא, Pocket Battelship. הסיירות הכבדות "ליצו" (Lützow) ואדמירל גרף שפה היו בים עוד לפני הכרזת המלחמה ויצאו לתקיפת אוניות סוחר. "ליצו" הוחזרה לגרמניה לקראת הפלישה לנורווגיה, לאחר שהטביעה שתי אוניות סוחר בלבד; "אדמירל גרף שפה" הצליחה להטביע תשע אוניות באוקיינוס ההודי עד שנלכדה ב-13 בדצמבר 1939 בידי כוח משימה בריטי נחות ממנה בפתח הנהר ריו דה לה פלטה שבאורוגוואי. לאחר שנפגעה קשה בקרב נהר לה פלטה, הטביע רב החובל של "אדמירל גרף שפה" את אונייתו והתאבד.
שתי אוניות מלחמה נוספות שהתפרסמו אף יותר, היו הסיירות הכבדות שרנהורסט (Scharnhorst) וגנייזנאו (Gneisenau). הן יצאו לפשיטה ראשונה ב-23 בנובמבר, הטביעו את אוניית הסוחר החמושה "רוולפינדי" (Rawalpindi) בצפון האוקיינוס האטלנטי, וחזרו לבסיסן. אוניות אלה היוו איום מתמיד על השיירות עד 1941, בשל מהירותן הרבה וחימושן הכבד.
בנוסף לאוניות שטח רגילות, עשו הגרמנים שימוש גם באוניות פשיטה. אוניות אלה היו אוניות סוחר שהוסבו לנשיאת תותחים, מבלי לשנות את מראן. בשל חזותן התמימה הן יכלו להתקרב לאוניות של בעלות הברית ולהטביע או ללכוד אותן.
צעדים בריטיים.
עם פרוץ המלחמה הטילו בריטניה וצרפת מצור ימי על גרמניה, אך למצור זה לא הייתה השפעה מידית על התעשייה הגרמנית. במקביל, הנהיגה האדמירליות הבריטית את שיטת השיירות מיד עם תחילת המלחמה. נדרש זמן להפעלה מלאה של השיירות, אך לאחר תקופה מסוימת הפליגה כל אונייה בריטית בשיירה אפילו ליעדים רחוקים, כמו פנמה, סינגפור ובומביי. בדרך זו רוכזו אוניות הליווי הבריטיות במקום שבו היו הסיכויים הגבוהים ביותר להיתקלות בכוחות האויב.
עם זאת, האדמירליות הבריטית עדיין שאפה לנקוט בצעדים התקפיים נגד הצוללות, ולא להסתפק רק בשיירות, שנחשבו "הגנתיות". הצי ארגן קבוצות של אוניות קרב, שהיו מבוססות סביב נושאות מטוסים, שסיירו במבואות המערביים לבריטניה. השיטה נועדה מראש לכישלון, מכמה סיבות. ראשית, קשה מאוד לזהות מרחוק את הצללית הקטנה של הצוללות, והצוללות חמקו בקלות מאוניות השטח הגדולות. שנית, גם כאשר הצליחו מטוסים לזהות את הצוללת, לא היה להם באותה עת נשק מתאים כדי לתקוף את הצוללת, ועד שהגיעו המשחתות למקום הזיהוי נעלמה הצוללת. במקביל, נוצרו עבור הצוללות מטרות מתאימות; ב-14 בספטמבר כמעט והוטבעה נושאת המטוסים הבריטית "ארק רויאל" (Ark Royal) - האונייה ניצלה רק מכיוון ששלושת הטורפדות ששיגרה אליה הצוללת U-39 לא התפוצצו. הצוללת טובעה בידי משחתות הליווי, והייתה הצוללת הראשונה שטובעה במלחמה. שלושה ימים לאחר מכן לא שיחק המזל לנושאת מטוסים אחרת, HMS Courageous, והיא טובעה בידי הצוללת U-29.
מכשלה נוספת בשנה הראשונה למלחמה הייתה היעדר שיטה מוסכמת ותורת לחימה למלחמה בצוללות. משחתות רבות נהגו לרדוף במשך שעות אחרי צוללות שהתגלו, וכך לנטוש את השיירות שאותן ליוו. כך, כיוון שהליווי לשיירה הצטמצם, נחשפה השיירה לסכנה גדולה עוד יותר.
חורף 1939 - 1940 והפלישה לנורווגיה.
לאחר פרץ הפעילות הראשון בתחילת המלחמה, ירד היקף הפעילות המלחמתית של הגרמנים. מספר הצוללות הגרמניות היה קטן, ולאחר מהלכי הפתיחה, היה עליהן לחזור לנמלים לתיקונים, טיפולים והצטיידות, כך שבים נותרו צוללות ספורות בלבד. גם גל הפתיחה של מתקפות אוניות השטח נהדף למעשה על ידי הבריטים. סיבה נוספת להכבדה על הפעילות הגרמנית היה החורף הקשה ששרר בסוף 1939 ותחילת 1940. רבים מהנמלים בים הבלטי קפאו, דבר שהכביד מאוד על יציאת יחידות הצי לפעילות.
סיבה מרכזית נוספת לירידת נפח הפעילות הייתה התוכנית הגרמנית לפלישה לנורווגיה. היטלר הורה על ריכוז יחידות הצי השונות לצורך הפלישה, ומעט מאוד צוללות נותרו כדי להמשיך את המערכה באוקיינוס האטלנטי.
במהלך הפלישה הסתבר שמעבר למספרן המצומצם, ישנה לצוללות בעיה קשה גם באיכות הטורפדו שהפעילו. במקרים רבים לא התפוצצו ראשי הקרב של הטורפדו, ומה שנראה כהצלחה בטוחה של צוללת, הפך לעיתים קרובות לאכזבה קשה. הגרמנים העריכו שלפחות 30% מהטורפדות היו נפלים. המערכה בנורווגיה מבחינת הצוללות הייתה כישלון מוחלט. רק במהלך החודשים הבאים נמצאה ותוקנה הבעיה, וזאת לאחר גילוי כשלים ורשלנות בדרך ייצור הטורפדות.
"זמן מאושר" ראשון - יוני 1940 עד דצמבר 1941.
הפלישה לנורווגיה באביב 1940, ולאחריה הכיבוש המהיר של הולנד, בלגיה וצרפת, שינו את תמונת המערכה כולה, וזאת מכמה סיבות.
התקפת להקות הזאבים.
הטקטיקה שבה נקט דניץ הייתה שונה מהמקובל עד אז בלוחמת צוללות. הצוללות הופעלו כקבוצה, "עדת זאבים" (wolfpack, בגרמנית נקראה השיטה Rudeltaktik), שהונחתה אל השיירות על ידי פיקוד הצוללות, Befehlshaber der Unterseeboote, ובקיצור - BdU. פיקוד הצוללות נשען על מידע מודיעיני שהתקבל משירות הביון הימי הגרמני B-dienst (שפיצח את הקוד שבו השתמשו אוניות צי הסוחר הבריטי), מסיורי אוויר, ומתצפיות של הצוללות עצמן. הצוללות השתמשו בהידרופונים כדי לשמוע מרחוק את רעשה של השיירה, ובמשקפות, כדי לזהות את העשן שפלטו אוניות השיירה. לאחר זיהוי שיירה נשלחו הצוללות שבסביבה אל מקומה המשוער, והוגדרו כ"עדת זאבים", שבדרך כלל ניתן לה שם קוד לצורכי זיהוי. במקום עצמו התארגנו הצוללות, ואז ניתנה למפקדים יד חופשית בהתקפה. הצוללות נהגו לזהות את השיירה מרחוק, ללוות אותה ממרחק רב (היה קשה מאוד לזהות את הצללית הנמוכה שלהן), ולהתקרב לטווח התקפה בשעת הכושר. השיירות הותקפו שוב ושוב, כל עוד היו מחוץ לטווח מטוסים וכל עוד לא תוגבר הליווי (דבר שהיה קשה מאוד לבצע בתקופה זו, בשל מיעוטן של אוניות הליווי).
אף שניסיונות ראשונים להפעלת טקטיקה זו לא עלו יפה, השיטה החלה לתת את פירותיה לקראת סוף 1940. ב-21 בספטמבר הותקפה השיירה HX-72, שמנתה 41 אוניות סוחר ולוותה בידי סלופ מלחמתי, משחתת ושלוש קורבטות (מאוחר יותר הצטרפו עוד שתי משחתות). למרות הליווי החזק יחסית הצליחה עדת זאבים בת שמונה צוללות (מתוכן הגיעו למגע ממשי רק חמש), להטביע 11 אוניות סוחר בתפוסה כוללת של 72,727 טון ולפגוע בעוד ארבע אוניות סוחר, ללא אבדות לצוללות. בין 17 באוקטובר ל-19 באוקטובר הטביעה עדת זאבים אחרת 16 אוניות בשיירה SC-7, וממש באותם ימים (19 באוקטובר - 20 באוקטובר) איבדה השיירה שסימנה HX-79, שהפליגה אחריה, 12 אוניות סוחר בנפח של למעלה מ-70,000 טון, וזאת למרות ליווי חזק. שבוע וחצי לאחר מכן, ב-1 בדצמבר, הותקפה השיירה HX-90 על ידי שלוש צוללות, ואיבדה שש אוניות. קבוצות הצוללות לא היו גדולות יחסית. זו הייתה שעתם הגדולה של מפקדי צוללות שהתפרסמו והפכו לגיבורים בגרמניה, כמו גונתר פרין (שטיבע את רויאל אוק), אוטו קרצ'מר, יואכים שפק ואנגלברט אנדרס. הם נקראו "הזאבים האפורים", וכל אחד מהם הצליח להשיג מספר רב של הטבעות, כאשר כולם עברו את רף 100,000 טון אוניות שהטביעו, וכמה מהם אף את רף 200,000 טון.