Tijdens de Duitse aanval op Nederland in 1940 patrouilleerde de O 13 voor de Nederlandse kust en werd het schip meermalen aangevallen door een Duits vliegtuig. Nog op 10 mei 1940 vertrok de O 13 samen met mijnenveger Jan van Gelder naar Zuid-Engeland. Ze arriveerden een dag later in Portsmouth. Tijdens de evacuatie van Duinkerke en Bordeaux in de daarop volgende tijd patrouilleerde de O 13 in het Kanaal. Na de val van Frankrijk werd Portsmouth niet langer als veilig beschouwd, daarom werd de O 13 samen met Nederlandse onderzeeboten O 20, de O 21, de O 23 en de O 24 overgeplaatst naar de tijdelijke haven van het Schotse Dundee. Vanuit Dundee vertrok de O 13 op 12 juni 1940 voor haar eerste patrouille in de buurt van het Skagerrak. In het havenboek staat het vertrek van de O 13 vermeld. Op 19 juni is er vergeefs radiocontact gezocht met de onderzeeboot. Op 21 juni 1940 werd de O 13 terug verwacht, toen ze op 28 juni nog niet terug was werd ze als vermist vermeld. 21 juni wordt sindsdien gezien als de overlijdensdatum van de 34 manschappen aan boord.