W czerwcu 1940 roku okręt znajdował się w Bizercie w składzie 3. dywizjonu okrętów podwodnych, a jego dowódcą był nadal kpt. mar. P.G. Daussy. 10 czerwca, po wypowiedzeniu wojny przez Włochy jednostka opuściła bazę, udając się na patrol. 22 czerwca, w dniu zawarcia zawieszenia broni między Francją a Niemcami, okręt przebywał w Bizercie. W wyniku jego postanowień „Fresnel” znalazł się pod kontrolą rządu Vichy w składzie 3. grupy okrętów podwodnych w Tulonie, gdzie został rozbrojony. 10 kwietnia 1941 roku „Fresnel” opuścił Tulon i w towarzystwie bliźniaczych jednostek „Henri Poincaré” i „Actéon” pokonał Cieśninę Gibraltarską i dotarł 16 kwietnia do Casablanki (w eskorcie awiza „La Batailleuse”). 8 listopada 1942 roku okręt wziął udział w próbie odparcia desantu aliantów na Oran, jednak atak na siły inwazyjne nie powiódł się i ścigana przez eskortę jednostka musiała szukać schronienia na hiszpańskich wodach terytorialnych, a następnie dopłynęła do Tulonu. 27 listopada 1942 roku, podczas ataku Niemców na Tulon, jednostka została samozatopiona. 29 stycznia 1943 roku okręt został podniesiony przez Włochów, lecz 19 lutego znowu zatonął. Podniesiony 4 maja 1943 roku, 11 marca 1944 roku został ponownie zatopiony przez alianckie samoloty.