Во второй половине 1941 года основные усилия были направлены на отработку огневых задач. До конца года было проведено значительно больше торпедных атак, чем в предыдущем периоде. В 1941 году подводными лодками бригады выполнено 365 торпедных атак.
С первых месяцев войны подводные лодки привлекались к несению дозорной службы в заливе Петра Великого. Несмотря на то, что военных действий на тихоокеанском театре не велось, не исключалась возможность нападения Японии на Советский Союз. В августе 1941 года подводники понесли непредвиденные потери – подводные лодки М-49 и М-63 не вернулись из похода. 9 августа М-49, а через сутки М-63 вышли на дозорные позиции, расположенные южнее оборонительных минных заграждений, выставленных на подходах к Владивостоку. От М-49 было несколько донесений, последнее 15-го июля об обнаружении транспорта, от М-63 – только одно донесение о прибытии 10-го июля на позицию. С окончанием дозорной службы на подводные лодки было передано приказание на возвращение в базу (на М-49 – 15 июля, на М-63 – 16 июля), но подводные лодки на связь не выходили. Проведенная поисковая операция проводилась до 22 августа, в ней принимали участие гидросамолеты и подводные лодки М-4, М-5 с 17 по 19 августа, Л-18 с 18 по 22 августа. Поиск результатов не дал, оба подводные лодки погибли. На подводных лодках погибли 43 подводника. Причины гибели подводных лодок достоверно не установлены. Возможными причинами гибели подводных лодок М-49 и М-63 являются:
– подрыв их на минах, сорванных штормом со своих оборонительных минных заграждений и дрейфовавших через позиции подводных лодок;
– гибель подводных лодок при возвращении с дозора на оборонительных минных заграждениях, выставленных в заливе Петра Великого, из-за навигационных ошибок или не учета гидрометеорологических условий.
В конце 1941 года подлодки Л-14, Л-15, Л-16 перебазировались на Камчатку.
В зимние месяцы подводные лодки продолжили отработку подледного плавания и использования оружия и технических средств в условиях низких температур. 11 декабря 1941 года три подводные лодки под руководством командира бригады поочередно вышли подо льдом из бухты Улисс, прошли подо льдом до кромки ледяного поля восточнее острова Скрыплева.
1942 год
С целью сокращения штатной численности флота и выделения личного состава в действующую армию и флот в конце 1942 года был расформирован ОУДПЛ. Большая часть достраивавшихся и капитально ремонтирующихся подводных лодок из его состава передали в 1 – ю БПЛ.
25 апреля в ходе отработки задач Боевой подготовки столкнулись подводные лодки Л-8 иЛ-17 18 июля 1942 года на подводной лодке Щ-138 произошел взрыв запасных стеллажных торпед во втором отсеке. В результате взрыва была полностью уничтожена носовая часть подводной лодки. Механизмы и оборудование первого, второго, третьего и частично четвертого отсеков, а также часть прочного и легкого корпуса были разорваны на крупные и мелкие куски и отброшены взрывом на расстояние 500-1000 метров. После взрыва подводная лодка Щ-138 затонула. Прочный корпус стоявшей рядом подводной лодки Щ-118 от взрыва на соседней лодке был разрушен, в левом борту образовалась большая пробоина. До взрыва подводная лодка Щ-118 стояла с открытыми верхним рубочным люком и люком первого отсека, были открыты и переборочные двери между всеми отсеками. Вода быстро затопила прочный корпус с первого по пятый отсеки, и подводная лодка затонула у пирса. Команда в количестве 20 человек оказалась загерметизирована в шестом и седьмом отсеках. Через пять часов после подъема кормовой части подъемным краном подводников удалось вывести наружу. В результате взрыва на двух подводных лодках погибло 44 подводника.
4 сентября 1942 года ГКО приняло решение об усилении Северного флота за счет перевода с ТОФ шести подводных лодок. Для этого выделили две подводные лодки тип «Л» XIII серии (Л-15 и Л-16) и четыре подводные лодки тип «С» IX-бис серии (С-51, С-54, С-55, С-56). Подводные лодки тип «Л» вышли 29 сентября из Петропавловска-на-Камчатке в Датч – Харбор. Подводные лодки тип «С» в период с 5 по 14 сентября совершили переход из Владивостока в Петропавловск-на-Камчатке, а затем в Датч – Харбор.
11 октября в Тихом океане во время перехода с Тихоокеанского на Северный флот погибла подводная лодка Л-16. На переходе из Датч-Харбора в Сан-Франциско подводная лодка Л-16, шедшая головной, внезапно взорвалась. С дифферентом на корму 45° она начала быстро погружаться в воду и менее, чем за минуту, затонула. Сигнальщики Л-15 обнаружили два перископа на расстоянии около 10 кабельтовых, а артиллеристы успели выпустить несколько снарядов. Обстоятельства гибели подводной лодки Л-16 до сих пор до конца неясны. После войны ответственность за потопление Л-16 взял на себя командир японской подводной лодкой 1-25 Мейдзи Тагами. Японская подводная лодка возвращалась из района ведения боевых действий у побережья Америки и, обнаружив подводные лодки, выстрелила по ним последнюю оставшуюся торпеду, считая корабли американскими. Радиостанция в Токио 27–28 декабря 1942 г. сообщала о потоплении японской подводной лодкой одной из американских подводных лодок. Судя по времени и месту атаки, это могла быть только Л-16. Погиб весь экипаж.