После разведывательного похода. «М-97» к острову Гогланд первый эшелон подводных лодок («Щ-303», «Щ-304», «Щ-317», «Щ-320», «Щ-405», «Щ-406», «С-4», «С-7» и «М-95») был готов к выходу на позиции. Первыми на коммуникации противника 11 июля отправились «Щ-317» (через банку Викола — остров Большой Тютерс) и «Щ-304» (через остров Большой Тютерс — банка Негунд). Результат не заставил себя ждать. 16 июля финский пароход «Арго» стал жертвой торпеды «Щ-317». Счет кампании 1942 года для балтийских подводников был открыт. Немцы, считая блокаду достаточно эффективной, переоценили возможности своей противолодочной обороны. До этого времени у берегов Швеции германские суда, словно в мирное время, ходили без эскорта с включенными ходовыми огнями. Следом за своими боевыми товарищами отправились «М-95» и «С-4» (12 и 13 июня через Северный Гогландский проход), «Щ-320», «Щ-406», «С-7», «Щ-303» (14, 24 июня, 2 и 4 июля через банку Виргины — банку Викола). «Попали под раздачу» и шведы, наивно полагавшие, что нейтральный статус оградит их суда от угрозы из-под воды. Непрекращающиеся протесты МИД Швеции привели к тому, что приказом наркома ВМФ Н. Г.Кузнецова от 14 июля были запрещены атаки судов в шведских территориальных водах, хотя нейтральный статус судна не защищал его от атаки вне этой зоны.
Не обошлось и без потерь. Жертвой шведских кораблей стала уже получившая «добро» на возвращение «Щ-317», при переходе на Лавенсари пропала без вести «Щ-405», погибла на мине «М-95».
Командование высоко оценило действия подводных лодок первой группы. Командиры «Щ-406» и «С-7» Осипов Е. Я. и Лисин С. П. были представлены к званию Героя Советского Союза.
После возвращения с позиций лодок первого эшелона к выходу в открытую часть Балтики стала готовиться вторая группа подводных лодок («М-96», «М-97», М-102», «Щ-309», «Щ-310», «Щ-323», «Щ-407», «С-13», «Л-3» и «Лембит»). 12 августа на позиции вышли «М-96» (через северный Гогландский проход) и «Л-3» (через банку Виргины — банку Викола). 17 и 18 августа этим же маршрутом вышли в море «Щ-309» и «Щ-407», а 21 августа «Лембит». 1 сентября настала очередь «М-97» и «Щ-323». Обе подводные лодки в этот раз не сумели преодолеть противолодочный рубеж. Первая погибла на одной из мин заграждения «Насхорн», вторая получила значительные повреждения и вынуждена была вернуться. 8 сентября успешно завершила прорыв «С-13». Подводная лодка действовала в Ботническом заливе, куда советские субмарины в 1942 году еще не проникали. 20 и 23 сентября через Северный Гогландский проход приступили к форсированию заграждений противника «М-102» и «Щ-310». Полагая, что причиной потери первых судов стал подрыв на мине, немцы предприняли траление «опасных районов». Позднее, разобравшись в ситуации, противник усилил состав сил ПЛО, был вынужден ввести систему конвоев, перенес маршруты движения судов ближе к шведским берегам и в мелководные районы, усилил дозорную службу. Среди шведских моряков царило настроение, близкое к панике. Итогом этой нервозности стал инцидент со шведской подводной лодкой «Шёборрен». 4 сентября капитан шведского парохода «Виргиния» обнаружил прямо по курсу подводную лодку. Недолго думая, он таранил субмарину. Не повезло только одному утонувшему члену экипажа подлодки. Остальные были спасены. «Шёборрен» была поднята и введена в строй только в октябре 1943 года.
Не дожидаясь возвращения второй группы лодок, командование стало готовить к выходу лодки третьего эшелона, куда включили и боеготовые субмарины, выходившие на позиции в первой группе. Готовились выйти в море «Д-2», «Л-3», «С-7», «С-9», «С-12», «Щ-302», «Щ-303», «Щ-304», «Щ-305», «Щ-306», «Щ-307», «Щ-308», «Щ-311», «Щ-320», «Щ-406» и «М-96». Сравнительно успешные действия подводных лодок первого и второго эшелонов породили известную самоуспокоенность в штабах в безошибочности анализа обстановки в Финском заливе. Противник тем временем делал выводы и принимал меры к защите своего судоходства на Балтийском море. Ему были известны районы появления советских подводных лодок в местах, где они выходили на связь и производили зарядку батарей после форсирования минных полей. Для усиления ПЛО противник использовал даже финские подводные лодки. В районах предполагаемых действий советских подводных лодок немцы осенью выставили ряд минных заграждений, причем мины ставились и в пределах шведских территориальных вод. (15 апреля 1943 года шведская подводная лодка «Ульвен» стала жертвой одной из немецких мин и погибла.)
В итоге подводные лодки третьей волны понесли тяжелые потери. Из 16 подводных лодок на базу вернулись только 8.