Po zajęciu Besarabii w 1940 w składzie ZSRR znalazł się wschodni brzeg Dunaju na odcinku kilkudziesięciu kilometrów przy jego ujściu do Morza Czarnego. Już w lipcu 1940 została tam sformowana Flotylla dunajska składająca się głównie z okrętów przeniesionych z Dnieprzańskiej Flotylli Wojennej. Główną bazą flotylli był Izmaił. Z uwagi na to, że brzeg po stronie ZSRR nie był przygotowany do bazowania okrętów warunki bytowe były bardzo ciężkie. Dodatkowo okręty cumowały przy nabrzeżach oddalonych zaledwie o trzysta metrów od rumuńskiego brzegu Dunaju. Nawet główna baza flotylli (Izmaił) znajdowała się w zasięgu rumuńskiej artylerii nabrzeżnej. W związku z miejscem swojego bazowania flotylla nie nadawała się prowadzenia wojny obronnej, a jedynie do działań ofensywnych na terytorium Rumunii, Bułgarii, Jugosławii, Czechosłowacji i Austrii. W czasie jedenastu miesięcy poprzedzających wojnę Flotylla przeprowadziła osiem ćwiczeń wspólnie z jednostkami 14 Korpusu Strzeleckiego i oddziałami wojsk pogranicza, polegających przeprawianiu przez przeszkody wodne i osłonę własnych wojsk lądowych przed ewentualnymi atakami okrętów przeciwnika na przylegających do rzeki odcinkach frontu. Po wybuchu wojny flotylla zgodnie z przedwojennymi planami, w dniach 24 – 26 czerwca wysadziła desanty na rumuńskim brzegu. Przyczółek na rumuńskim brzegu Dunaju istniał do 19 lipca 1941. 19 lipca 1941 okręty flotylli zostały wycofane z delty Dunaju do Nikołajewa. Flotylla uczestniczyła w obronie Odessy. Rozformowana 21 listopada 1941. Ponownie sformowana 19 kwietnia 1944 roku na bazie Flotylli Azowskiej. Flotylla uczestniczyła w operacjach: