1910（明治43）年は「名古屋開府300年」にあたり、祝賀行事の一環として、尾張徳川家は同年4月9日から3日間、名古屋で、初代・義直ゆかりの品を中心とした什器の展覧会を開催し、また同年3月-6月に名古屋市門前町の愛知県商品陳列館で開催された新古美術展覧会に書画や器物を出品した。それ以降、尾張徳川家の什宝は『国華』誌でたびたび取り上げられるようになった。1912（明治45）年4月には、東京帝国大学・京都帝国大学の文科大学の教授・講師が名古屋・大曽根邸を訪問して什宝を観覧、同行した国華社が什宝の写真を撮影し、同年5月18日に東京帝国大学文科大学の集会所でこの写真の展示会が行なわれ、反響を呼んだ。また1915年5月29日には、東京帝国大学の山上御殿で源氏物語絵巻3巻など尾張徳川家所蔵の絵巻物6点の展覧が行なわれ、約700人が観覧に訪れた。こうして什宝の展覧会がたびたび話題を呼んだことで、尾張徳川家第19代当主・義親は、什宝の保存や公開の必要性を感じるようになり、美術館の設立を構想したとみられている。1910年代後半に尾張徳川家は拠点を名古屋から東京に移して、名古屋の土地家屋を処分、拠点・事業の整理・縮小を進め、名古屋における同家の拠点は大曽根の別邸に集約されることになった。同家御相談人の片桐助作は、1910年から1915年にかけて未鑑定品を中心に同家の什宝の整理を進めた。1920年1月12日に義親は新聞を通じて大曽根邸の敷地に尾張徳川家の宝物を公開する博物館を設立する構想を発表。予算は50-100万円で、収蔵点数は約1万点、刀剣が多いと見積もられていた。1921年には、片桐の整理の結果を基に、重複品・不要品とされた什宝（全体の10-15％）が競売に出され、売上総額約57万円は博物館の設立準備金として運用された。
5月31日、カヴァラは最初の哨戒でフィリピン海に向かった。6月4日にミッドウェー島に立ち寄って給油し出港した後、6月9日にクジラと接触したが異常はなかった。6月11日に帰投中のボーフィン (USS Bowfin, SS-287) と会合した後、担当海域に到着した。当時、マリアナ諸島に対するアメリカ軍の反攻作戦が行われつつあり、日本艦隊の出現が予想された。そこで、アメリカ軍は日本艦隊の予想進路上に潜水艦を多数配備し、動向をつかもうとした。カヴァラもそうした1隻として参加したのである。その最中、6月13日にレッドフィン (USS Redfin, SS-272) が小沢治三郎中将麾下の第一機動艦隊以下日本艦隊のタウィタウィ出撃を打電し、太平洋艦隊潜水艦部隊司令部は艦隊の予想進路上にある潜水艦に、予想海域に向かうよう下令した。続いてフライングフィッシュ (USS Flying Fish, SS-229) がサンベルナルジノ海峡で第一機動艦隊を、シーホース (USS Seahorse, SS-304) が戦艦大和、武蔵などの艦隊をそれぞれ発見し、これらの情報を元に潜水艦がマリアナ諸島西方海面に集まってくる。6月16日も終わろうとする23時3分、サンベルナルジノ海峡の方向に向かっていたカヴァラのレーダーに4つの点が浮かび上がった。これは第一機動艦隊に合流すべく航行中だった、特設運送船（給油）あづさ丸（石原汽船、10,022トン）と玄洋丸（浅野物産、10,018トン）、駆逐艦雪風、浦風からなる第二補給部隊であり、とりあえずカヴァラは第二補給部隊を追跡することとし、距離を約15,000メートル置いて15ノットの速力でこの目標を追跡した。翌6月17日3時40分になって、カヴァラは第二補給部隊を攻撃すべく接近しようとしたところ駆逐艦の反撃を受け、避退を余儀なくされた。5時ごろに浮上したが何も見えず、とりあえず司令部に「タンカー部隊発見」と報告し、7時4分に司令部からの「タンカーの追跡を続けよ」との返事を得て追跡を続行した。その結果、6月17日20時過ぎになって、カヴァラはついに推定19ノットで航行する第一機動艦隊と接触することに成功した。この時点では攻撃より報告が優先されていたため、カヴァラは潜航して第一機動艦隊をやりすごした後、22時45分にカヴァラは浮上し「15隻以上の戦闘艦発見」と打電した。司令部では翌6月18日8時に、この近辺にいた潜水艦に「カヴァラが発見した地点を目標に、日本艦隊との接触を試みよ」「攻撃を第一に。報告はその次でよい」との指令を出した。この指令を受けた潜水艦の中には、大鳳を撃沈することとなるアルバコア (USS Albacore, SS-218) もいた。打電後もカヴァラは、一時潜航することもあったが19ノットの速力で依然第一機動艦隊の触接を続け、6月19日早朝、第一機動艦隊の本隊である甲部隊に追いついた。そして11時18分、カヴァラは艦隊攻撃を行う絶好のポジションを得た。「艦橋にベッドのスプリング状のもの（二一号電探）をつけて、マストに大きな旗（軍艦旗）をはためかせていた」日本海軍の空母翔鶴の右舷側に対し、魚雷設定深度を4.5メートルに調整し、距離約1,100メートルから魚雷6本を発射。直ちに深深度潜航に移った。やがて3発の命中音が聞こえてきたが、この後には駆逐艦からの3時間に及ぶ爆雷攻撃が待ち受けていた。カヴァラは100発以上もの爆雷に見舞われたが難を逃れ、夕方に浮上した。海戦後、カヴァラはルソン島方面を行動し、7月1日には機銃に人員を配置して銃火鳴り止まぬサイパン島に接近し、給油艦スアミコ (USS Suamico, AO-49) に横付けして燃料を補給した。燃料補給後は再びルソン島近海で行動し、7月18日午後には、北緯16度02分 東経123度00分の地点で50トン級サンパンを発見し、浮上砲戦で撃沈した。8月3日、カヴァラは64日間の行動を終えてマジュロに帰投した。北緯11度50分 東経137度57分の地点で翔鶴が4発の魚雷を食らって沈没したことは、少し遅れてから司令部が日本側の暗号を解読して判明した。カヴァラのコスラー艦長には、太平洋艦隊司令部の暗号担当班から心づくしのスコッチ・ウイスキーが贈られる話もあったが、ボツになった。