1941年4月，邓尼茨首先运用“狼群”战术，也就是第一艘德国潜艇发现船队后紧跟其后，同时向司令部和同一地区的其他德国潜艇发出信号，之后这些潜艇就像狼群一样，在夜间水面上用短程鱼雷共同发起攻击。截止1941年3月，盟军在大西洋损失35万吨船只，4月达到70万吨。自从1939年起，英国商队的总吨位为1750万吨，居世界第一，两个月损失100万吨，其危险显而易见。1941年3月6日，丘吉尔设立大西洋战役委员会协调各部长、公职人员和各军种的工作，他宣布：“大西洋战役已经开始，我们必须随时随地全力消灭德国潜艇和‘狼群’。要把海上的德国潜艇搜出来，把造船厂和码头的德国潜艇炸掉。”

战争过程中，重大的科技发展在德国潜艇战中起到了推波助澜的作用。皇家海军应用了一种探测德国潜艇的回声装置，180艘船配备了该装置。但是该装置也不万无一失，所以船队常常绕行，以避开潜艇出没水域。德军大大高估了这种雷达，经常从“奥德拉”得来的情报归咎于雷达。

大西洋和北冰洋的损失之所以如此惨重，一部分原因是英国船队的密码被德国情报机构破解，这件事直到战后才发现。1942年2月，德国无线电监听部破解了75%的海军3号密码，这套密码自1941年6月用于船队。德国一直能读懂皇家海军密码，虽然因为破解密码所需的时间，导致所破情报只有10%能应用于实践，然而一旦德军知道船队的规模、目的地和出发时间，他们就可以绘出整个行动的准确的图示。如果德军能像图林一样实现实时破译，那他们将会赢得决定性的优势，就像盟军破解“英格玛”一样。英国海军部没有认识到危险，把德国潜艇成功截获船队取得的不凡战绩归因于德军所使用的先进水听器设备，认为该设备可以探侦80多英里外的螺旋桨声音。直到1943年，海军3号密码才被5号取代，而5号密码从未被破解过。

战争期间，有时因德军升级或改变“英格玛”，有一套或几套密码，包括“鲨鱼”在内会突然空白，但是从来没有引起如此难以克服的困难。德国反间谍机关从法国秘密情报局抓捕了一名特工，得知施密特背叛，但他们还没有指导此事和已发生的事实联系起来，以采用新的通信系统。施密特于1943年9月自杀身亡。德军也不知道1943年12月26日“沙恩霍斯特”号被击沉的部队原因在于德国海军密码被破译。如果德军在任何时候发现真相，都会给盟军带来灭顶之灾，但是“英格玛”的破译最终成为20世纪保守得最严密的秘密。

1943年1月的卡萨布兰卡会议上，丘吉尔和罗斯福把消除德国潜艇的威胁和入侵西西里岛，以及其他刻不容缓的战略目标并列为优先考虑的事项。邓尼茨现在每个月新增17艘德国潜艇，到1943年春，已至少拥有400艘，不过只有三分之一能参加战斗。盟军在对付德国潜艇时采取了新的政策：护航船只群体攻击，与科技发展密切结合，派遣更多的飞机和护航船只，增加轰炸机的航程，覆盖“海洋缺口”，上年12月再次破译“奥特拉”海军密码，这些都促成了局势的扭转。1943年，德军只击沉了812艘船只，总共300万吨，同时损失了242艘潜艇。