После новой смены позиции подводная лодка 2 ноября имела кратковременный контакт с силами ПЛО противника, после которого на «Л-3» пришлось ремонтировать правый дизель. 11 ноября командир субмарины донес о возвращении на базу, и 16 ноября подводная лодка прибыла в Ханко. На следующий день «Л-3» перешла в Турку, где встала на ремонт.
Кампанию 1945 года «Л-3» начала 23 января. Через два дня подводная лодка заняла указанный район (позиция № 5-н), где 26 января произвела минную постановку в 4–4,5 мили от аванпорта Виндавы. (Из правой минной трубы выставлено 10 мин. Остальные 10 мин из-за неисправности мотора минного устройства и образования наледи в левой минной трубе поставить не удалось.) По всей вероятности, на минах, выставленных «Л-3», 29 января 1945 года подорвался и затонул германский транспорт «Генри Лютгенс» (1141 брт.), на котором погибло 9 человек, хотя нельзя не принять во внимание постановку мин в этом районе советскими ВВС. Часто упоминаемые в советской литературе в качестве минных успехов «Л-3» транспорт «Йерсбек» (2804 брт.) и ледокол «Поллюкс» (4191 брт.) погибли на минах в районе Либавы, соответственно 28 марта и 7 февраля 1945 года; тральщик «М-3138» (бывший «KFK-182», 112 брт.) погиб 23 марта 1945-го в районе Либавы на минах, выставленных, скорее всего, советской авиацией.
31 января «Л-3» произвела торпедную атаку на транспорт из состава конвоя. На подводной лодке наблюдали взрыв в носовой части одного из судов. Противник не преследовал атаковавшую подводную лодку и не комментирует результат этой атаки. По данным А. В. Платонова, жертвой атаки «Фрунзовца» стал транспорт «Генри Лютцов» (1411 брт.), но согласно списку судов торгового и рыболовного флота Германии судна с таким именем не существовало. В этот же день «Л-3» еще два раза выходит на боевой курс, но все выпущенные торпеды не попали в цель.
В ночь на 2 февраля «Л-3» переместилась к маяку Брюстерорт, где корабли из состава 2-й боевой группы своим огнем поддерживали оборону прибрежного фланга немецкой армии. Атаковать их из-за малых глубин подводная лодка не смогла, зато выставила на путях отхода кораблей 2 мины. Так как минно-сбрасывающее устройство было неисправно, остальные восемь мин поставить не удалось.
4 февраля «Л-3» безуспешно атаковала миноносец «Т-36» из состава охранения карманного линкора «Адмирал Шеер», в ответ миноносец «Т-28» сбросил на подводную лодку 28 глубинных бомб. На следующий день «Л-3» покинула позицию и направилась в базу. Через три дня она была в Турку.
В свой последний поход в Великой Отечественной войне, который принес известность и славу командиру «Л-3» Коновалову, подводная лодка отправилась 23 марта 1945 года. 28 марта в районе Хельской косы подводная лодка произвела минную постановку (2 банки по 10 мин). Достоверных данных о результате этой постановки нет. Известно, что называемый в качестве жертвы мин «Л-3» сторожевик «Vs-112» затонул 10 апреля 1945 года в Кильской бухте.
После выхода из базы «Л-3» уже более трех суток не имела обсерваций, поэтому вечером 28 марта корабль перешел к маяку Хоборг, но из-за тумана так и не смог определить своего места. К тому же на субмарине вышли из строя гидроакустическая станция, а затем гирокомпас, что потребовало определенного времени для их ремонта.
5 апреля, определив свое место, подводная лодка начала движение на позицию и на следующий день уже была в указанном районе в Данцигской бухте. Недостатка в объектах атаки подводная лодка не испытывала, но атаковать их было невозможно из-за тумана, невыгодного курсового угла или высокой скорости цели. Наконец, в ночь на 17 апреля севернее маяка Риксгафт «Л-3» вышла в атаку на транспорт из состава конвоя. Через 70 секунд после пуска торпед на подводной лодке зафиксировали два сильных взрыва. Целью «Л-3» оказался германский транспорт «Гойя» (5230 брт.), на борту которого, по оценке Ф. Руге, находились более 7 тысяч человек (по данным М. Морозова, 1500 солдат 4-й танковой дивизии вермахта, 385 раненых военнослужащих, а также не менее 3500 беженцев — гражданских лиц). Судно затонуло, унося с собой, по различным оценкам, 6–7 тысяч человек. Удалось спасти, по разным данным, от 128 до 134 терпящих бедствие. Гибель транспорта «Гойя» по количеству жертв стоит на первом месте среди морских катастроф за всю историю мореплавания, опережая знаменитые «Титаник» и «Вильгельм Густлов». Занимаясь спасением людей, корабли охраны конвоя смогли сбросить в безопасном удалении от субмарины только 5 глубинных бомб. «Л-3» продолжала оставаться в этом районе и через двое суток вновь вышла на боевой курс. Первая атака прошла неудачно. Через 6 минут торпеды были выпущены вновь. С подводной лодки наблюдалось попадание и гибель транспорта, но противник не комментирует результат атаки. По советским данным, жертвой торпед «Л-3» стала тяжелая плавбатарея «SAT-5» («Роберт Мюллер-6»), но этот корабль был потоплен советской авиацией 18 апреля 1945 года у Пиллау. По данным С. С. Бережного, результатом атаки «Л-3», которая датируется 18 апреля, стало уничтожение мотобота в 50 брт.