1939年6月，邓尼茨向海军司令汇报说，他和他的军官们担心不久可能会同英国发生战争。尽管他当时只不过是一名海军上校和处于下级地位的前线指挥官，但他请求把他们的意见转告给希特勒。他说，在即将到来的一场对英战争中，潜艇部队将担负海战的任务，而目前的潜艇数量还太少，远不能胜任将来的作战任务。于是，邓尼茨在1939年8月28日向海军总司令和舰队司令递交了一份题为“关于建设潜艇部队的设想”的备忘录，并在“备忘录”中说明了所需要的潜艇数量和型号。舰队司令伯姆海军上将完全支持邓尼茨的意见。1939年9月3日——英国对德国宣战的那天他写给海军司令的报告的最后一段活这样写到：“必须立即把一切力量高度集中起来，用以解决这个唯一的关键问题，一切无助于实现上述目标的其他建造计划应坚决往后推。”但是为时已晚，就在9月3日，英、法宣布对德宣战时，德国海军就像一个残缺不全的躯体。潜艇部队中作好战斗准备的潜艇总共只有46艘。但这46艘潜艇中只有22艘能到大西洋作战。其余的是250吨的小型潜艇，因活动半径有限，只能在北海海域作战。
海军总司令曾提醒国家领导注意上述情况。但是总司令还得按国家领导的指令行事。于是在德国海军史上一个最悲惨的局面便产生了。战争爆发后，海军总司令立即下令停止所有（包括未下水的）大型军舰的建造，并撤销了“Z”计划中的潜艇建造方案，开始按照邓尼茨在1938~1939年军事演习和1939年8月28日备忘录中所要求的型号和数量加速建造潜艇。
1939年9月1日，希特勒突然进攻波兰。9月3日，英国对德国宣战，第二次世界大战爆发了。此时邓尼茨手中仅有46艘潜艇可供调遣，而其中又只有22艘适于在大西洋作战。依照惯例，在一线作战的潜艇只能是总数的三分之一。这就是说，邓尼茨实际上只能用7艘潜艇去与英国人作战。尽管如此，邓尼茨的“狼”还是发挥了惊人的作用。
战争开始以来，邓尼茨就一直想派遣潜艇袭击斯卡帕湾。但他一想到在第一次世界大战中冯·享尼希海军上尉和埃姆斯曼海军中尉组织的两次行动遭到的巨大失败，他就心有余悸，这样的突袭行动可算是所有冒险行动中最担风险的了。但是邓尼茨最终还是下了决心，决定进行一次尝试。于是他挑选了U—47号潜艇艇长普里恩海军上尉来执行这一任务。他认为他具有完成这一任务的军人素质和航海能力。邓尼茨将所有有关的资料都交给了普里恩上尉。并指着海图对普里恩说：“这是英国舰队的重要泊地，通往这里的所有入口都被严密封锁，只有东部入口是个空隙。但水下有若干沉船，而且潮流很大。尽管如此，我认为一个本领高强的艇长是可以胜任这一任务的。”10月8日普里恩从基尔起航。这次U—47潜艇装备的是G—7e型鱼雷，而不是水雷。10月14日夜，普里恩率领U—47号潜艇，神不知鬼不觉地驶向斯卡帕湾。他利用夜色作掩护，小心翼翼地在废船林立的航道中摸索着前进，终于进入了内航道。普里恩当看到巨大的英国战列舰“皇家橡树”号就矗立在自己的眼前时，真是喜出望外。他立即下达了实施鱼雷攻击的命令。首次攻击，由于瞄准欠佳，只有一枚鱼雷命中，且未击中要害。英国深信该港防御严密，因而在U—47号发动第一次攻击后，仍未采取任何搜索措施，使普里恩得以从容地再次装好鱼雷，潜入该舰附近，实施第二次攻击。这次共有3枚以上的鱼雷在该舰内部爆炸，水下部分破裂多处，十几分钟后该舰即沉人海底。英军的抛锚地乱作一团。普里恩则乘机溜出了基地。当池潜回到公海以后，英国人还不明白究竟是怎么回事。“皇家橡树”号被击沉后，英国第一海务大臣在10月18日的内阁会议上宣布，目前斯卡帕湾完全不适合作舰队基地用。邓尼茨也因此赢得了少将军衔。
斯卡帕海军基地战斗行动标志着伺敌水面军舰的斗争的开始。这时的邓尼茨又在考虑这样一个问题：即在英国人失去斯卡帕海军基地后，其舰队最有可能在哪个海区落脚？经认真分析，他在1939年10月18日的战争日志上写道：“在U—47号潜艇袭击斯卡帕湾之后，我认为在奥克尼群岛以西遇到英国舰队的可能性最大。”因此，邓尼茨决定把U—56号和U—59号潜艇派往那里。1939年10月30日，邓尼茨收到了U—56号潜艇（艇长察恩）从该海区发来的电报说：“10艘‘罗德尼’号战列舰、‘纳尔逊’号战列舰、‘胡德’号巡洋舰和10艘驱逐舰位于240度，3492的方格内。发射鱼雷3枚，失灵未炸。”
U—56号潜艇的艇员在水下听到3枚鱼雷击中“纳尔逊”号的3次声响，但鱼雷没有引爆。这次攻击是潜艇突入敌方由12艘驱逐舰组成的警戒兵力中间实施的。当攻击失败后，邓尼茨决定暂时免去艇长的职务。当邓尼茨后来得知，当时丘吉尔正在“纳尔逊”号舰上时，他感叹到，U—56号潜艇这次行动的失败是军事上的一个重大失误。
从军事活动看，到1940年3月1日止，可算作战争的第一个阶段，德国在这一阶段损失了14艘潜艇，约计9500吨位，付出了约400名潜艇官兵的代价。而在同一时期，潜艇击沉敌人舰船199艘，总吨位达701785吨。潜艇通过布雷炸沉敌舰船115艘，总吨位达394533吨。此外，潜艇还击沉了“皇家橡树”号战列舰（29150吨）和“勇敢”号航空母舰（22450吨），击伤了“纳尔逊”号、“巴勒姆”号战列舰和“贝尔法斯特”号巡洋舰。
通过上述对比可以看出潜艇战带来的显著战果，不言自明，而受到的损失没有越过己方的承受能力。
1940年6月，法国沦陷以后，法国西海岸和比斯开湾各港口落入纳粹之手。邓尼茨立即把布勒斯特、洛里昂、圣纳泽尔、拉帕利斯港改造成潜艇基地，加上新夺取的挪威沿岸海港，邓尼茨如虎添翼，再也不用顾忌那个狭窄的出口了。他的潜艇越来越凶猛的攻击，终于使英国人感到惶惶不可终日。特别是邓尼茨采取的“狼群战术”更完全出乎英国人的意料之外。其实，“狼群战术”早在1935年底就产生了，后来又逐步地加以完善的。起初，这种战术是以配置侦察或巡逻幕开始的，最先发现敌舰的潜艇在通报敌情之后立即发动攻击，其余各艇再集中围攻。事实证明，这种方法只能对付速度较低的敌舰船。因此后来又在侦察和巡逻幕后面再配置一个或数个潜艇群来对付所发现的敌舰船，这又使这一战术更为完善，在后来的演习中又发现了更为理想的战术队形，即环形配置方式，敌舰一旦进入这个环形配置海区，第一艘发现敌舰的潜艇就与其保持接触，位于环形海区弧线上的其他潜艇则作为支援群投入战斗。这样一个完整的潜艇战术原则就被提了出来，并写进了条令。但到战时它才终于编入《潜艇艇长手册》。令人非常惊讶的是，英国人由于过分相信自己的声纳探测器。根本没有做好应付德国潜艇“狼群战术”的准备。他们所依仗的声纳探测器，并不能发觉在护航舰队附近像鱼雷那样紧贴着海面活动的潜艇。当邓尼茨的潜艇发动夜袭时，英国的护航舰实际上就像瞎子一样，受他们保护的商船只好大倒其霉。
1954年英国的罗斯基尔海军上校在其著作中写道：“上面已经谈到，在1940年6月到10月这几个月里德国各潜艇艇长是怎样取得巨大战果的。当敌人的潜艇数量不足时，邓尼茨除了让各艘潜艇独立行动、发挥各艇长的能力外，别无他法。但是，当邓尼茨海军上将拥有较多数量的潜艇时，他就能指挥多艘潜艇实施协同攻击。他早就希望改变战术，于是在1940年10月—1941年3月逐步推行了‘狼群战术’。这种战术的改变出人意料，使我们猝不及防。”“英国人认为，敌潜艇战术的发展给我们带来了严重的问题，因为敌人采取了我们从未见过的攻击样式，我们无论在战术上还是在技术上都没有准备好对付措施。”
尽管在实施“狼群战术”时的组织指挥相当复杂，但由于邓尼茨在战前已经做了大量的准备和演习，因此总能得心应手地运用这种战术，把英国船队打得人仰马翻。几乎每一次战斗，邓尼茨都要从岸上的司令部实施严密的控制和指挥。他总是首先根据情报判断出敌方的可能航线，然后，在预定的截击点上布置好“狼群”。“狼群”的伏击线通常是与敌方航线成直角，并根据能见度的差异使每只“狼”都有20~30海里的距离，只要敌人的舰队通过，总会有一只“狼”先行发现，这只“狼”便立即向邓尼茨报告，并报告与之有关的所有情况。邓尼茨根据发现敌踪的报告用高频率无线电通知“狼群”中的其他潜艇，迅速向第一只“狼”靠拢，只有等所有的“狼”都到达指定位置后才开始组织攻击。“狼群”将首先驶往敌方舰队入夜后可能达到的位置上，然后，在那里等待天黑，再利用夜幕不易暴露的便利，穿透敌护航舰的屏障，对敌商船实施攻击。
就这样，邓尼茨在1929年共击沉英国各种船只（主要是商船）140艘，总吨位为42万吨；1940年上升到471艘，总吨位达218万吨，给英国带来极为严重的损失。
1940年5月15日，U—37号潜艇作为第一潜艇驶向大西洋。6月9日，U—37号潜艇从大西洋返回威廉港。它在海上26天共击沉敌舰船43000吨位。自6月大西洋新的战斗阶段开始以来，邓尼茨希望尽快地与护航运输队交战，使用多艘潜艇以集群战术或狼群战术来打击一支护航运输队，并希望能获得卓著的战果。一直到9月份潜艇才发现船队。9月10日这一天虽然天公不作美，但潜艇在8级风浪的情况下仍击沉了5艘商船。10月18日敌人的护航运输队又进入了德国潜艇的巡逻幕。当天夜里潜艇对护航运输队发起了攻击。在水面经过反复较量后，潜艇共击沉舰船17艘。该护航运输队的代号为“SC7”，它满载着物资从加拿大的新斯科舍半岛的锡德尼港出发驶往英国。10月19日，U—47号潜艇在驶往罗卡尔浅滩以西作战区途中又发现一支驶往英国的护航运输队，各潜艇迅速靠拢于当日夜向这支护航运输队发起了攻击，共击沉舰船14艘。当天夜晚，这些潜艇又与来自英国的代号为HX79A的护航运输队遭遇，共击沉了7艘舰船。这样，8艘潜艇在3天的夜间攻击中共击沉3支护航队中的舰船达38艘。在这些战斗中德国潜艇竟无一损失。
从1940年5月到10月，德国潜艇共击沉287艘舰船，计1450878总吨位。仅10月份就击沉63艘舰船，计352407总吨位，这个月是取得战果最大的一个月。其原因是在这个月协同打击护航运输队的作战中采用了集群战术或狼群战术。在这几个月中潜艇除击沉商船外，还击沉了“安达尼亚”号、“卡林西亚”号、“邓维根·卡斯特勒”号、“斯科特斯汤”号和“特兰西瓦尼瓦”号6艘辅助巡洋舰，计49234总吨位。另外还击沉1艘“旋风”号驱逐舰。在这几个月中德国海军潜艇每艘的战斗效能都很高。6月份每艘潜艇平均每个舰日击沉舰船514总吨位，7月份平均每个舰日击沉舰船593总吨位，8月份平均每个舰日击沉舰船664总吨位，9月份平均每个舰日击沉舰船758总吨位，10月份平均每个舰日击沉舰船920总吨位。
进入1940年11、12月份，德国海军潜艇的战绩就不那么令人鼓舞了，但仍处于高峰状态，但与前几个月比却有所下降。其主要原因有二：一是天公不作美。那一年强劲而持久的暴风席卷着整个大西洋，视界受到很大的限制；二是英国对“西部航道”的警戒有所加强。由于这一海区对潜艇进行机动作战相当重要，所以英国还派遣飞机对这一海区实施警戒。丘吉尔决定，优先满足海军部关于空军派飞机参加大西洋反潜战的要求。
