W momencie wybuchu II wojny światowej okręt pełnił służbę na Atlantyku, wchodząc w skład 4. dywizjonu okrętów podwodnych w Casablance. Dowódcą jednostki był w tym okresie kpt. mar. A.F.C. Parent. Na przełomie września i 12 października 1939 roku „Henri Poincaré” patrolował obszar wokół Wysp Kanaryjskich. W czerwcu 1940 roku okręt znajdował się w Bizercie, a jego dowódcą był nadal kpt. mar. A.F.C. Parent. Po zawarciu zawieszenia broni między Francją a Niemcami okręt znalazł się pod kontrolą rządu Vichy (rozbrojony w Tulonie). 10 kwietnia 1941 roku „Henri Poincaré” opuścił Tulon i w towarzystwie bliźniaczych jednostek „Fresnel” i „Actéon” pokonał Cieśninę Gibraltarską i dotarł 16 kwietnia do Casablanki. 27 listopada 1942 roku, podczas ataku Niemców na Tulon, jednostka została samozatopiona. Okręt został później podniesiony przez Włochów i przeholowany do Genui, gdzie otrzymał oznaczenie FR 118. Po zawarciu przez Włochy zawieszenia broni z aliantami naprawiana jednostka została 9 września 1943 roku przejęta przez Niemców. Okręt został ponownie zatopiony przez alianckie samoloty dokładnie rok później – 9 września 1944 roku.