Русско-японской войны (1904−1905 гг.) основными районами действий немногочисленных русских подводных лодок предполагались Порт-Артур и Владивосток, куда они доставлялись по железной дороге и окончательно собирались на месте.
Всего в Порт-Артуре было 4 субмарин разных серий. Впоследствии все они были затоплены перед сдачей крепости. Во Владивостоке к концу 1904 г. находилось 7 ПЛ, сведенных в «отдельный отряд миноносцев». Его состав к концу войны увеличился до 13 единиц. Сам факт наличия у России на Дальнем Востоке подводных сил оказал сдерживающее влияние на японский флот, ограничив его активность. Так, после встреч с русскими ПЛ в районе Владивостока и в Татарском проливе в 1905 г., противник прекратил активные действия у русских берегов.
В 1-й мировой войне русские ПЛ активно участвовали в боевых действиях на Балтийском и Черном морях.
На Балтике, действуя на коммуникациях противника, в 1914−1917 гг. они потопили 6 и захватили 3 грузовых судна противника. Наилучший результат был у ПЛ «Волк» — 4 вражеских корабля, отправленных на дно. Из них 3 — в одном походе. На Черном море подводная война носила более активный характер.
В течение 1915−1917 гг. подводные лодки потопили и захватили свыше 30 транспортных судов противника (по подтвержденным данным). Всего же в результате активных действий ПЛ против турецкого каботажного плавания было уничтожено более 200 единиц различных его плавсредств.
Наиболее успешно в период 1-й мировой войны действовали ПЛ: «Кашалот», «Тюлень», «Нарвал», «Волк».