硫黄島を占領したアメリカ軍は、3月末から4月1日にかけて慶良間列島および沖縄島に上陸を開始。日本海軍はこれに抗するため、回天搭載潜水艦と回天を搭載しない通常の潜水艦合わせて11隻を投入。このため、伊58は大津島に移動して回天を搭載した後、31日に出港。回天搭載潜水艦で編成された多々良隊の一艦として4月1日に光を出撃。東シナ海を経由して沖縄島西方に出て、一時は戦艦大和の水上特攻に合流してついて行く腹で、慶良間列島沖のアメリカ艦隊を目標に進撃したものの悪天候に悩まされて突入が果たせなかった。橋本艦長は4月10日に状況を打電し、これを受けて第六艦隊司令部は作戦を変更し、沖縄とマリアナ諸島間の航路を狙うよう指令を出した。伊58も当該海域に移動したが、4月25日に駆逐艦と遭遇した以外は全く会敵せず、作戦中止指令を受け取って4月29日に光に帰投。回天とその搭乗員を降ろし、30日に呉に帰投した。この後、伊58は航空機搭載設備（格納筒、射出機、クレーン）を撤去して、空いた前甲板に回天2基を搭載し、合計6基搭載となった。また、シュノーケルも装備された。
金剛隊の後、日本海軍は硫黄島に上陸したアメリカ軍に対して回天特別攻撃隊(千早隊)を編成して投入したが、伊368、伊370の二艦を失い、生還した伊44は、「作戦は無謀」と意見具申した川口源兵衛艦長（兵66期）が、命令違反を理由に解任されるなど無益の結果に終わった。伊58は、呉から光に移動して回天を搭載した後、2月28日に光を出港し呉に移動。千早隊に続いて編成された神武隊に加わり、3月1日に呉を出撃。回天発進地点に予定していた硫黄島北西沖に向かったが、3月6日に神武隊に対して作戦中止が指令された。伊58は沖ノ鳥島西方海面に移動して、ウルシー特攻に向かう第七六二海軍航空隊の陸上爆撃機「銀河」24機で編成された「菊水部隊梓特別攻撃隊」（丹作戦）の電波誘導を行うようにとの指令を受信した。回天2基を海中に投棄して沖ノ鳥島と南大東島の間に設定された予定地点に急行した伊58は、3月11日に電波誘導の任を果たした。3月16日、伊58は光に到着して残った回天2基を陸揚げした後、17日に呉に帰投した。
金剛隊は伊58を含む6隻の潜水艦、24基の回天を以って編成され、伊58の攻撃目標はグアムアプラ港と指定された。12月29日、伊58は呉を出港し、大津島に移動する。翌30日、伊58は大津島を出港し呉に移動。翌31日、呉を出撃。アプラ港はウルシー環礁と違って大型艦船は期待できなかったものの、彩雲の偵察に基づいて攻撃目標等が整理されていった。伊58は攻撃予定日の前日である1945年1月11日にはグアム近海に到達したものの、アメリカ軍の警報を傍受して攻撃を繰り上げる事とした。伊58はグアムから約32キロ離れた海上に近接して4基の回天をすべて発進させた。1月12日の夜明けごろに橋本以行艦長（海軍兵学校59期）が潜望鏡で観測したところ、アプラ港の方角から黒煙が2筋たなびくのを目撃した。伊58は潜航したまま西方へ避退した後浮上して、1月16日に戦果速報を打電。1月22日、伊58は呉に帰投した。この攻撃の際、日本海軍はアメリカ側のおびただしい交信記録を傍受し、米護衛空母と大型タンカー1隻ずつを撃沈したと判断した。
STS-72 ミッションの主たる目的は、日本の微小重力実験衛星である宇宙実験・観測フリーフライヤ (SFU) を回収して地球に持ち帰ることであった。SFU は質量が 3,577kg （7,885ポンド）で、1995年3月18日 08:01 UT に宇宙開発事業団 (NASDA) により種子島宇宙センターからH-IIロケット3号機で打ち上げられた。また、NASA の衛星である OAST-Flyer (Office of Aeronautics and Space Technology Flyer) を放出して約50時間後に回収した。OAST-Flyer は、SPARTAN 衛星を利用した再利用可能な7機目のフリーフライヤである。OAST-Flyer に搭載されていた実験機器は、Return Flux Experiment (REFLEX)、GPS Attitude Determination and Control Experiment (GADACS)、Solar Exposure to Laser Ordnance Device (SELODE)、メリーランド大学の Spartan Packet Radio Experiment (SPRE) の4つである。その他 STS-72 に搭載された実験機器は、Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet Experiment (SSBUV-8) （これ以前のSTS-34、STS-41、STS-43、STS-45、STS-56、STS-62、STS-66にも搭載）、EDFT-03、Shuttle Laser Altimeter Payload (SLA-01/GAS(5))、VDA-2、国立衛生研究所 NIH-R3 Experiment、Space Tissue Loss Experiment (STL/NIH-C)、Pool Boiling Experiment (PBE) （これ以前のSTS-47、STS-57、STS-60にも搭載）、Thermal Energy Storage (TES-2) （これ以前のSTS-69にも搭載）などである。ゲッタウェイ・スペシャル (GAS) ペイロードには、米国空軍士官学校の G-342 Flexible Beam Experiment (FLEXBEAM-2)、日本航空宇宙工業会の G-459 - Protein Crystal Growth Experiment、ジェット推進研究所の GAS Ballast Can とサンプルリターン実験があった。エンデバーでの10回目の飛行となるこのミッションでは、3人の宇宙飛行士が6時間半の船外活動 (EVA) を2回行い、1997年の後半に始まる国際宇宙ステーションの組み立てで使うことになる機器や工具をテストした。飛行5日目の EVA-1 ではリロイ・チャオ (EV1) とダニエル・バリー (EV2) が、飛行7日目の EVA-2 ではリロイ・チャオ (EV1) とウィンストン・スコット (EV2) が船外活動を行った。