德軍由於損失嚴重，於1942年開始實施代號為“阿伊什托斯”的戰役計劃，企圖使用航空兵和炮兵消滅喀琅施塔得和列寧格勒的蘇聯艦艇。但是，德軍的這一企圖被艦隊和方麵軍的航空兵與炮兵的堅決還擊所粉碎。在這次戰役中，德軍損失飛機53架。5月，德軍又開始在納爾根島與波卡拉半島之間設置水雷障礙，企圖將蘇聯艦隊封鎖在芬蘭灣東部。1942年，德軍在芬蘭灣總共布下10786枚水雷，航空兵和炮兵經常襲擊喀琅施塔得和列寧格勒的潛艇駐泊地。
然而，這一切都無濟於事。1942年，波羅的海潛艇支隊共有50多艘潛艇，編成3個梯隊先後進至芬蘭灣西部、波的尼亞灣和波羅的海的敵人交通線上活動。在作戰過程中，不斷改進潛艇兵力的使用方法，由1941年采用的陣地伏擊法，改進為更加有效的區域遊獵法，一些潛艇還采取了在廣闊區域內積極巡航的作戰方法，如“C-13”號潛艇在波的尼亞灣和“JI-2”號潛艇在波羅的海南部就是如此。
因此，1942年潛艇戰績顯著。9月14日“列姆比特”號潛艇在波羅的海首次成功地采用了新的戰術方法，即同時對兩個目標實施魚雷攻擊。10月27日，“C-12”號潛艇再次采用這種方法，一舉消滅兩艘運輸船。1942年，波羅的海潛艇部隊共擊沉敵運輸船48艘。蘇聯潛艇擊沉敵船的噸位占敵船在波羅的海戰區損失總噸位的65％。波羅的海潛艇部隊的積極活動，明顯地影響了德國工業原料的供應，並使列寧格勒附近德軍的後備兵員補充、彈藥與燃料補給大大減少。
1942年，由於德軍的後勤供應受到嚴重破壞，德軍統帥部便采取措施進一步加強芬蘭灣的反潛區。特別是在納爾根—波卡拉陣地一線，設置了兩道防潛網，從而由水麵到水底徹底封鎖了海灣。德軍還設置了新的水雷障礙線，建立了聲呐防潛區，增加了反潛艦艇和飛機。
為了破壞敵人的防潛網，波羅的海艦隊指揮部派遣航空兵在納爾根—波卡拉陣地區域投下了大量炸彈和魚雷，但未取得預期效果。“Ⅲ-406”號、“Ⅲ-408”號潛艇及其他潛艇在敵反潛區遇難沉沒。於是，從1943年6月起，波羅的海艦隊改以魚雷航空兵為主執行海上破交任務。1943年，魚雷航空兵在敵人交通線上共進行229次巡航飛行，擊沉46艘運輸船。這年下半年，艦隊強擊航空兵也積極參加了破壞敵海上運輸的戰鬥。僅8、9兩月，強擊機飛行員就擊沉、擊傷敵護衛艦7艘、掃雷艦3艘、炮艦1艘、布雷艦1艘及其他艦艇多艘。
到1943年底，強擊航空兵擊沉、擊傷43艘運輸船和戰鬥艦艇。海軍航空兵還廣泛使用了水雷武器，在敵人活動水域總共投下455枚觸發和非觸發水雷，擊沉敵3艘運輸船和2艘輔助船。與此同時，魚雷艇支隊也在芬蘭灣敵海上交通線上活動，該支隊出動43個艇群搜索敵人，進行40次魚雷攻擊，布下上千枚水雷。
1944年，芬蘭退出侵蘇戰爭後，C·B·維爾霍夫斯基海軍上校指揮的蘇聯潛艇支隊於9月間進駐赫爾辛基、卡爾庫和漢科港，於是，切斷被圍敵軍海上運輸的任務，又落在波羅的海艦隊潛艇部隊的肩上。蘇聯潛艇很快就控製了波羅的海中部與南部。這年，蘇聯的“K”型巡航潛艇也開始在波羅的海執行作戰任務。這批潛艇不僅成功地使用了魚雷武器，而且還使用了火炮。蘇聯布雷潛艇的活動也卓有成效。“JI-3”號、“列姆比特”號和“JI-21”號3艘布雷潛艇先後布下77枚水雷，至1944年底共炸沉敵運輸船5艘、戰鬥艦艇2艘和拖船1艘，創造了平均每布10枚水雷可炸沉1艘艦船的記錄。
1944年，波羅的海艦隊所屬潛艇以各種武器共擊沉敵運輸船33艘、拖船1艘，戰鬥艦艇2艘，自己無一損失。這是蘇聯潛艇在蘇德戰爭中取得的最好戰績。艦隊航空兵於1944年更為積極主動地襲擊敵基地和海上交通線，並在敵港口附近航道上布雷。1944年。艦隊航空兵已完全掌握了海上的製空權。
在這一年中，航空兵共擊沉敵運輸船73艘、小船11艘，擊傷運輸船54艘；擊沉軍艦和其他作戰船隻96艘，擊傷軍艦174艘。1944年，波羅的海艦隊所屬各種兵力布設的水雷給敵人造成的損失也很嚴重，共炸沉戰鬥艦艇與輔助船23艘、運輸船19艘、帆船2艘；炸傷敵驅逐艦1艘和運輸船3艘。此外海岸炮兵還擊傷敵重巡洋艦1艘、驅逐艦2艘、掃雷艦1艘、登陸艦1艘和運輸船4艘。
1945年的頭4個月內，蘇聯波羅的海潛艇部隊成為敵海上交通線的主宰，以魚雷、火炮和水上武器共擊沉敵人運輸船與輔助船29艘、戰鬥艦艇7艘。己方僅損失1艘潛艇。艦隊航空兵1945年共擊沉70艘戰鬥艦艇與輔助船隻，擊沉96艘運輸船和34艘小船。魚雷艇部隊僅1945年頭3個月就擊沉運輸船7艘、炮艦2艘、拖船6艘，擊傷驅逐艦2艘。
1944~1945年，波羅的海艦隊在敵交通線上的作戰，對於蘇軍在庫爾蘭半島、東普魯士和什切青地區殲滅法西斯德軍，具有重大意義。德軍因艦船被擊沉而損失許多有生力量和戰鬥技術裝備，直到後來不得不停止使用戰鬥艦艇和運輸船進行補給與撤退被圍軍隊。
波羅的海艦隊在整個蘇德戰爭中共擊沉敵運輸船320艘，擊沉戰鬥艦艇與輔助船隻280艘。擊傷敵運輸船106艘，擊傷戰鬥艦艇與輔助船隻272艘。在全艦隊擊沉敵艦船的總噸位中，航空兵擊沉敵艦船噸位所占的比重最大，占59％，潛艇占23％，水麵艦艇占14％，海岸炮兵占06％，淺水海域所布水雷占16％。
保衛北極地區交通線
蘇聯於第二次世界大戰期間在北方海戰區有兩類交通線，一類是從英國和美國向蘇聯北方各港口運輸物資的外海交通線，另一類是內海交通線。
美國和英國向蘇聯供應物資的主要交通線有3條。一是經太平洋至海參崴，二是經伊朗至黑海各港，三是經北極諸海至蘇聯北部港口，其中第三條外海交通線最短、最方便，它全長1800~2000海裏。盟國的護航運輸隊從英國或冰島的港口起航至蘇聯北部港口摩爾曼斯克或阿爾漢格爾斯克，約航行10~14晝夜。
1941年8~9月，盟國開始由北方海上交通線給蘇聯運送補給品，為了保證護航運輸隊的安全，除盟國采取必要的護航措施外，蘇北方艦隊兵力的任務是，保護東經20度至摩爾曼斯克港和阿爾漢格爾斯克港之間的外海運輸線。這是外海線的東段，距離北挪威的德國基地和機場最近，因而也最危險。夏季，北方處於白晝期間，德國的遠程轟炸機和水麵艦艇易於發現和攻擊護航運輸隊。冬季，潛艇對護航運輸隊的威脅也較大。
北方艦隊為盟國護航運輸隊提供掩護與支援的大致作法是：接到護航運輸隊從英國或冰島起航的通報後，艦隊兵力開始展開，偵察機起飛沿挪威北海岸和熊島海麵偵察敵情和水文、氣象情況，以便將有關情報通過盟國軍事代表團轉告英國海軍部，從而最後確定護航運輸隊進入熊島以東海域的具體航線。
同時，海軍轟炸機、強擊機和陸軍的飛機開始襲擊在北挪威和芬蘭的敵人機場，潛艇在接近敵人基地的航道上展開，監視和攻擊德國水麵艦艇。護航運輸隊到達北方艦隊作戰區域的西線後，艦隊派出驅逐艦、護衛艦和掃雷艦，以加強運輸船的防空和反潛能力。海軍航空兵從空中進行掩護，白天，6~8架飛機在護航運輸隊的上空不間斷地進行巡邏。同時，蘇聯殲擊機突擊群在機場待命，反潛艦艇和反潛飛機在接近科拉灣和白海入口的水道上加強巡邏，搜索德國潛艇。在可能有水雷的航道上進行檢查掃雷和搜索漂雷，為護航運輸隊組織相應的航海保障。冬天，破冰船在白海為運輸船破冰導航。
上述措施使盟國護航運輸隊的安全得到了比較可靠的保障。1941年，從英國駛往蘇聯北部的PQ·1~PQ·6護航運輸隊沒有受到任何損失。1942年，德國把相當大的部分海軍和空軍兵力調到挪威西北海區。其中，驅逐艦和潛艇增加至20艘，在挪威和芬蘭的飛機增至500架，特別是，戰列艦“梯比茲”號、袖珍戰列艦“舍爾海軍上將”號和“呂佐夫”號巡洋艦。“希佩爾海軍上將”號以及數艘艦隊驅逐艦組成的分艦隊也調到了挪威北部，以控製北極諸海。
從1942年起，盟國護航運輸隊不斷遭受損失。是年1月至2月的PQ·7~PQ·11護航運輸隊共損失2艘商船、1艘驅逐艦。3月至6月的PQ·12~PQ·16護航運輸隊共損失23艘商船以及數艘巡洋艦和驅逐艦。6月27日由冰島駛往蘇聯的PQ·17護航運輸隊損失較大。該隊共有商船33艘、油船1艘、救生船3艘，擔任護航的艦艇21艘，此外，還有以2艘戰列艦、1艘航空母艦、6艘巡洋艦和11艘驅逐艦組成的英國海軍編隊為其擔任掩護。德國為了襲擊PQ·17護航運輸隊而在其航線上展開了大量的潛艇，在北挪威機場上約有350架飛機待機。7月2日，由“梯比茲”號戰列艦、“呂佐夫”號和“舍爾海軍上將”號袖珍戰列艦、“希佩爾海軍上將”號巡洋艦以及12艘驅逐艦組成的德國分艦隊也駛入挪威海。7月4日，PQ·17護航運輸隊遭到德國潛艇和魚雷機的襲擊，損失3艘商船，另有1艘油船受重傷。當天下午，英國海軍部獲悉德國分艦隊出海，擔心受其襲擊，命令護航運輸隊的護航艦艇撤離，而使運輸船隻在沒有護航的情況下經由巴倫支海分散自航，駛往蘇聯港口。
在航渡中運輸船連續遭到德國潛艇和飛機的襲擊，又損失19艘。這支護航運輸隊最終隻有11艘運輸船和2艘救護船到達摩爾曼斯克。這次運送的297架飛機損失210架，597輛坦克損失430輛，4240輛非戰鬥車損失3350輛；其他各種物資損失約2／3。後來，英國人承認貿然解散護航運輸隊的決定是錯誤的。事實上，7月5日18時許，在德國分艦隊向護航運輸隊接近的主航線上，已有5艘蘇聯潛艇在伏擊陣位上展開。“K-21”號潛艇在因格島一帶發現了德艦。在距離“梯比茲”號18鏈時，該艦同時發射4條魚雷，並擊傷了該戰列艦。這艘戰列艦返航修事14個月後才再次出海。
這次遭到嚴重損失後，盟國延至9月初才派出PQ·18護航運輸隊，並接受PQ·17護航運輸隊的教訓，加強了護航兵力。雖然在航渡中仍然遭到德國潛艇和飛機的襲擊，40艘運輸船隻中損失了13艘，但德國損失潛艇3艘，飛機約40架。德國鑒於飛機損失慘重，從此不再在挪威北部部署大量空軍兵力。10~12月初，同盟國由於準備發動“火炬”戰役，隻派單艘商船駛向蘇聯北方港口，沒有派遣護航兵力。在單船航行的37艘商船中，有9艘被擊沉。12月中旬，盟國兩次派遣小型護航運輸隊。此後，更改了盟國與蘇聯來往的護航運輸隊的代號。自1941年8月至1942年年底，盟國共有21支東行的護航運輸隊，被擊沉53艘船隻，16支西行的護航運輸隊，被擊沉16艘船隻。被擊沉的商船中，有一半是美國的，英國除損失商船外，還損失2艘輕巡洋艦、4艘驅逐艦和1艘潛艇。
1943年1~2月間，盟國共有3支護航運輸隊駛抵蘇聯北方港口。德國水麵艦艇部隊企圖襲擊其中的JW·51B護航運輸隊，結果被警戒艦艇擊沉1艘新型驅逐艦，擊傷“希佩爾海軍上將”號重巡洋艦。德國潛艇對其他兩支護航運輸隊的襲擊，也未獲成功。1943年，北方艦隊加強了在自己作戰區內對護航運輸隊和港口的防空配係。艦隊航空兵在為護航運輸隊擔任掩護任務的同時，加強攻擊敵人的機場和基地，抗擊敵航空兵對己方港口的襲擊，積極從空中給護航運輸隊提供相應的支援。例如，從1942年12月30日至1943年1月3日，為保護JW·51B護航運輸隊，艦隊航空兵進行了247架次戰鬥起飛，其中144架次用於掩護護航運輸隊和截擊敵機，44架次轟炸機場，8架次進行偵察，6架次搜索潛艇和水雷。1943年3~11月，北極諸海的航運曾一度停止。12月26日，德國最後一艘戰列艦“沙恩霍斯特”號被英艦擊沉後，北極諸海的航運受德國水麵艦艇襲擊的危險已不複存在。英國和美國將護航措施加以改進後，又每月往蘇聯派出一支護航運輸隊。在護航運輸隊中還編入了載有20~30架飛機的護航航空母艦，主要用於反潛。
自1943年12月至1944年4月，同盟國共派遣5支護航運輸隊，未受任何損失，1944年4月後，英、美準備在諾曼底登陸，遂停止向蘇聯北方港口派遣護航運輸隊。8月份，同盟國才又恢複這條航運。8月15日，JW·59護航運輸隊由埃韋灣起航，22日遭到德國潛艇襲擊。護航艦隻立即予以反擊，並擊沉2艘德國潛艇。1944年，共有9支護航運輸隊抵達蘇聯北方港口，損失運輸船6艘、護航艦隻8艘，德國潛艇被擊沉13艘。
1945年1~5月，從英國駛向科拉灣和白海港口的盟國護航運輸隊共有5支。1944年11月12日，英國飛機在特羅姆瑟附近的一個海灣中擊沉“梯比茲”號戰列艦後，英國再未專門派遣艦艇編隊掩護運輸隊。1945年，北方艦隊為保障外海交通線的安全，共出動軍艦108次，反潛飛機607架次。這年，英、美兩國在來往於蘇英之間的海洋交通線上損失運輸船隻5艘、警戒船隻5艘，蘇聯損失“積極”號驅逐艦1艘。
從1941年8月至1945年4月，同盟國共派出40支護航運輸隊，把大約400萬噸物資運送到蘇聯北方港口。其中包括5000輛坦克和7000餘架飛機。同盟國方麵共損失艦艇18艘、運輸船隻98艘。德國方麵損失潛艇38艘、戰列艦1艘、驅逐艦3艘。在保護盟國護航運輸隊的活動中，蘇聯北方艦隊的艦艇和飛機發揮了重要作用。
聖納澤爾襲擊戰
聖納澤爾位於法國西海岸的盧瓦爾河河口。聖納澤爾港是德軍的一個重要潛艇基地，港內有一個可以作為幹船塢用的諾曼底船塢，長350米、寬50米。可以修造85萬噸級的船隻，是當時世界上最大的幹船塢之一，也是德軍在國外唯一的一個能容納“梯比茲”號戰列艦的幹船塢。鑒於“梯比茲”號已於1942年1月16日從德國威廉港駛往挪威，並於同年3月出海活動，英國海軍部非常擔心這艘戰列艦突入大西洋進行襲擾、然後以聖納澤爾為基地實施持久作戰。為了消除這一隱患，英國海軍部決定襲擊聖納澤爾，破壞諾曼底船塢的外閘門及其附屬設備，使德軍大型水麵艦隻無法使用該船塢。
英國海軍決定使用“坎貝爾敦”號驅逐艦作為一艘爆炸阻塞船，去撞毀船塢閘門。“坎貝爾敦”號裝載3噸炸藥，在它駛近目標後，用高速接近，利用慣性衝力切斷船塢外麵的防雷網，進而衝擊塢門。之後，船上的炸藥利用延期信管在驅逐艦撞擊塢門之後2個半小時爆炸，從而既炸毀驅逐艦，也炸毀塢門及其附近岸壁。在驅逐艦衝擊塢門後，艦上的登陸突擊隊上岸，破壞水泵車間、塢門液壓動力車間及油罐。與此同時，由14艘摩托艇遣送登陸突擊隊強行上陸，搶占一個登陸場，以確保破壞閘門的活動順利進行。
英軍的參戰兵力及其編成為：1艘驅逐艦，用以衝撞諾曼底塢門，艦上載有登陸突擊隊，1艘摩托炮艇充當指揮艇；16艘摩托艇，其中14艘載有登陸突擊隊。另2艘裝有魚雷，1艘摩托魚雷艇，作為破壞諾曼底塢門的預備兵力。此外，還有2艘驅逐艦作為護航兵力，另有2艘驅逐艦作為襲擊部隊返航時的加強兵力。參加這次襲擊行動的官兵有：艦艇人員353人，登陸突擊隊員268人，總計621人。
1942年3月26日下午，襲擊部隊及其護航兵力從英國法爾默思出航。整個襲擊部隊出航後，偽裝向南航行，力圖避免遇到敵人的空中和海上巡邏。在航渡過程中，襲擊部隊僅僅遇到一些法國漁船，擔任護航的驅逐艦對1艘德國潛艇曾進行攻擊，此外未遇其他情況，航行順利。“U-593”號潛艇被擊傷，後於14時浮出水麵，並向德軍指揮部報告了英軍襲擊部隊的情況。但德軍當局並未意識到這支英國海上部隊與襲擊聖納澤爾有關，反而將原先在聖納澤爾附近活動的5艘德軍魚雷艇派至海上進行夜間搜索，從而使這些魚雷艇離開了英軍襲擊部隊的預定航線。
3月27日日落後不久，襲擊部隊指揮官及參謀人員由“艾瑟斯通”號驅逐艦換乘MGB314號摩托炮艇，其他摩托艇按預定部署展開。整個艦艇編隊取東北航向，並尋找已部署在盧瓦爾河口海灣附近的1艘充當航標的英國潛艇。22時，英艦艇編隊發現了那艘潛艇。不久擔任護航的驅逐艦離開襲擊部隊。
3月27日午夜，英軍發現聖納澤爾的岸上高炮正在射擊。這表明英國空軍部隊正在按預定計劃襲擊聖納澤爾港，以轉移德軍的注意力。但這樣一來卻促使德軍處於戒備狀態。28日1時30分，英國襲擊部隊被德軍的探照燈照射發現，德軍開火射擊。英軍判明自己的企圖已被德軍識破後，也開火還擊。“坎貝爾敦”號驅逐艦冒著德軍密集的火力，向目標迅猛衝去。1時34分。“坎貝爾敦”號猛烈撞擊諾曼底船塢的外閘，而且艦首嵌入塢門數米。接著，艦上的登陸突擊隊迅速上岸，去破壞有關設備。
摩托艇由於遭到德軍直射火力的猛烈射擊，遣送部隊上陸的行動遇到很大困難。摩托艇兵力分為左、右兩路縱隊。右路縱隊按計劃應在聖納澤爾船渠的舊入口遣送部隊上陸，但結果隻有ML177號摩托艇和MGB314號摩托炮艇成功地將部隊遣送上陸，而其餘5艘摩托艇大部分被擊傷，艇上的部隊未能上陸就撤出。摩托艇左路縱隊按計劃應在舊碼頭遣送部隊上陸，以奪取聖納澤爾島，爆破閘門與橋梁，使之與大陸隔絕，並確保占領舊碼頭，以便接回登陸部隊。左路縱隊共有7艘摩托艇載運登陸部隊，另有1艘預備艇。但結果左路縱隊中隻有1艘摩托艇成功地將登陸部隊遣送上陸，其餘艇隻也大部分被擊傷。上陸的登陸兵雖然英勇頑強，並按預定計劃進行了破壞活動，但此時英軍的摩托艇由於大部分被擊毀或擊傷，無法將登陸兵接運回來。賴德海軍中校考慮到，如果硬要接運登陸兵回艦，很可能導致幸存的數艘摩托艇也遭到損失。於是，3月28日2時50分，賴德海軍中校決定撤退。
5個小時之後，賴德海軍中校等人所乘坐的MGB314號摩托炮艇與“艾瑟斯通”號驅逐艦會合。與此同時，原先出海巡邏的5艘德國魚雷艇趕來。約於6時30分，德軍魚雷艇與“泰尼戴爾”號驅逐艦進行了一場短暫的交戰。不久，德軍魚雷艇被擊退，但英軍的1艘摩托艇被擊沉，另2艘摩托艇和MGB314號摩托炮艇因遭到重創而不得不自行鑿沉。其餘4艘摩托艇安全返回普利茅斯。
8月28日中午稍前，正當一群德軍高級軍官走上“坎貝爾敦”號進行察看，並準備安排清除這艘阻塞船時，“坎貝爾敦”號爆作了。船塢閘門被徹底炸毀，在場的德軍軍官和檢查人員全被炸死。此外，MTB34號摩托魚雷艇向舊入口的閘門射出的魚雷延遲一天半之後，也發生了爆炸。連續的爆炸和大量德軍軍官被炸死，在德軍中引起極大恐慌。由於希特勒預見到同盟國軍隊將在法國西部登陸，德國海軍參謀部遂於3月底下令所有的海軍作戰中心均應向內陸遷移。在這次英軍襲擊聖納澤爾之後，希特勒還命令潛艇司令部立即轉移。德軍潛艇司令部於3月29日由洛裏昂移至巴黎。在這次聖納澤爾襲擊戰中，英軍共損失近海艇隻14艘，海軍官兵被擊斃和失蹤85人，另有106人被俘；登陸突擊隊官兵被擊斃和失蹤59人，另有一些人被俘。
北大西洋的破交戰
德國海軍於1942年5月初向北大西洋派出一個由6艘潛艇組成的“棱子魚”艇群，進行有計劃的破交戰。1942年6月11日，“U-569”號潛艇在前往第一條巡邏線的途中，發現了ONS·92護航運輸隊。該護航運輸隊編有41艘船隻以及2艘美國的小型近海武裝艇和4艘加拿大的小型護衛艦。5月11日夜，“U-124”號潛艇對ONS·92護航運輸隊實施了攻擊，擊沉4艘船隻，計21784噸；“U-94”號潛艇也對其進行了攻擊，擊沉1艘船隻。5月12日夜，“U-406”號潛艇實施了攻擊，但因魚雷發生故障，未擊中目標；“U-94”號潛艇又進行攻擊，擊沉2艘船隻。
隨後，潛艇失去了與護航運輸隊的接觸。5月20日下午，“U-406”號潛艇發現了盟國的ONS·94護航運輸隊。但在4小時之後，“U-406”號遊艇被1艘護航的驅逐艦和飛機驅走，而其餘潛艇因紐芬蘭淺灘地區霧大未能找到ONS·94護航運輸隊。