由于日本联合舰队对美军的推进一直按兵不动，美军潜艇在配合舰队活动中只作出了有限的贡献。因此，在1944年上半年，大部分被击沉的日舰都是单独活动的美军潜艇的战绩。然而，到了6月份，日军开始反攻了。这时在马里亚纳群岛战役和菲律宾海的战斗中，美军潜艇成了真正的主角。在进攻塞班岛以前，按照斯普鲁恩斯将军的要求，洛克伍德将军和克里斯蒂将军重新部署了潜艇部队。当日本舰队在塔威塔威群岛集结时，美军的3艘潜艇就开始在这一海域侦察了，其余的潜艇在菲律宾的主要海峡附近活动，因为通过这些海峡可以驶往塞班岛。另外，还有4艘潜艇在马里亚纳群岛附近的菲律宾海巡逻。每艘潜艇分别以一个假想的60平方海里水域的4个角为中心进行独立活动，其他潜艇有的从基地前来替换巡逻，有的被替换下来后行驶在返回基地的途中。在战斗发展过程中，这两种短暂的活动起了主要作用。还有一个“狼群”潜艇大队进行定期巡逻，大队的指挥是布莱尔上校，为此，人们把这个“狼群”潜艇大队称为“布莱尔爆破队”。
1944年5月31日，美军“银鱼”号潜艇向正在附近巡逻的“布莱尔爆破队”发出通告：有日本护航船队朝这面驶来。很明显它是从日本开往塞班岛的。当“银鱼”号潜艇与“狼群”潜艇大队会合在一起时，两支日本护航队也同时出现了。6月1日凌晨，“狼群”潜艇大队中的“大青花鱼”号潜艇击中了日军第一支护航队中的一艘货船。“狼群”潜艇大队中的另一艘潜艇“鲨鱼”号，也分别在6月2日晚和6月4日上午各击沉一艘货船。5日傍晚，它又击中了两艘日本军舰，其中一艘为7000吨的运输舰。同一天夜里，“大青花鱼”号又击沉了两艘日舰。这些打击使前来增援的日军损失过半。许多士兵到达马里亚纳群岛后，既无武器又无工具，塞班岛的指挥官只得定量分发弹药。事实证明，“布莱尔爆破队”极大地削弱了日军的反击力量。
在6月初的3天时间里，美军中校塞缪尔·D.迪雷指挥的“鲻鱼”号创造了一项非凡纪录。他在塔威塔威群岛附近的海面上，击沉了3艘日本驱逐舰，至少还有2艘以上遭到重创。6月10日上午，正在塔威塔威群岛外苏禄海上巡逻的“鲻鱼”号又发现了日军的战列舰编队，“鲻鱼”号及时用无线电把敌舰情况报告给盟军指挥部。在克里斯蒂和洛克伍德将军的精心部署下，潜艇部队开始对敌人进行攻击，并取得了不错的战果。
1944年6月13日，美军“小银鱼”号潜艇发现日本小泽治三郎将军的一支航母编队从塔威塔威群岛出航，马上发出警报。15日黄昏，美军“飞鱼”号和“海马”号潜艇在菲律宾海也发现了日本机动舰队的两路编队。此时两支舰队相距300海里。17日清晨，美军潜艇“棘鳍”号与一支日军油轮护航队相遇，洛克伍德将军命令它尾随其后，希望油轮能把它带到日军作战舰队所在地。虽然“棘鳍”号没有跟住油轮，可是在傍晚，它却发现了日军机动舰队。此时，两路舰队已会合，正驶往马里亚纳群岛。于是，“棘鳍”号向斯普鲁恩斯将军进行了报告。根据发现的各种情况，斯普鲁恩斯决定在菲律宾海打一场大仗。他命令洛克伍德把4艘潜艇巡逻的“正方形”区域向西南方向移动250海里，命令各潜艇可以先向敌舰攻击，然后再报告。正在“正方形”区域西南角的“大青花鱼”号，在最有利的时机和地点发现了日军“大凤”号航空母舰，随即将它击沉。“大凤”号倾覆3小时后，神出鬼没的“棘鳍”号又发射3枚鱼雷，全都命中日军“翔鹤”号，把它送入海底。仅1944年一年中，美军潜艇就击沉了1艘战列舰、7艘航空母舰、2艘重型巡洋舰、8艘轻型巡洋舰、31艘驱逐舰和7艘潜艇，还重创了一艘航空母舰和4艘重型巡洋舰。
值得一提的是，曾经让日军为之骄傲的“金刚”号战列舰和“信浓”号航空母舰都是被潜艇击沉的。那是1944年的11月21日，午夜刚过，天空虽然浓云密布，但能见度很好。美军艇长埃利·T.赖克指挥的“海狮”号潜艇正在台湾以北40海里处巡逻，突然，他发现有一支舰队正匆匆驶向日本。这支舰队至少由2艘战列舰、2艘巡洋舰和几艘驱逐舰组成。胆大心细的赖克艇长决定浮出水面，依靠雷达向敌人接近。待他到达理想的攻击位置后，海上刮起了大风，抽打着海水，掀起层层大浪。2时56分，双方相距只有2700米时，赖克瞄准领头的一艘战列舰，从艇艏发射管发射了6枚鱼雷。然后，他迅速向右转舵，将艉部发射管瞄准第二艘战列舰。2时59分，“海狮”号又从艇艉发射3枚鱼雷，然后全速撤离。但是让他失望的是敌舰队仍以18节的速度继续前进，显然未受任何影响。赖克不甘心无功而返，开始用半潜状态追击敌舰队。4时50分，被前发射管鱼雷击中的“金刚”号战列舰速度减到了12节，落到舰队后面，由2艘驱逐舰为之护航。不久，这艘老牌战舰就停在了大海上。“海狮”号当然不会放过这个有利时机，它迅速进入攻击位置，将几枚鱼雷发射过去。瞬间，一团闪电般的火光照亮了夜空，接着便是震耳欲聋的巨响，“金刚”号的弹药舱爆炸了。狂妄自大的日本人只好眼睁睁地看着它沉入海底。
“海狮”号取得的成绩，仅仅过了一周时间，便被美军约瑟夫·F.恩赖特中校刷新。因为他的“射水鱼”号潜艇击沉了日军“信浓”号航母，从而创造了一项美军潜艇的不朽纪录。
1944年11月28日，日军航空母舰“信浓”号驶离东京湾，赶往濑户内海寻找比较安全的港口，因为此时美国的B－29轰炸机已开始对日本城市进行空袭。20时48分，美军潜艇“射水鱼”号在东京以南150海里处发现了日军“信浓”号和另外4艘护航舰只。于是美军潜艇开始了一场小船追大舰的追逐战，面对美军潜艇的追击，日军战舰采取了“Z”字形航线落荒而逃，没想到正是这种愚蠢的路线葬送了他们自己。29日3时，“信浓”号在主航向上的一个关键的转向使“射水鱼”号冲到了前面。3时17分，恩赖特中校在距敌1300米的位置分别从前、后发射管向“信浓”号发射了6枚鱼雷，且全部击中目标。
如果“信浓”号上的水兵经验丰富，航母作好充分准备，也许它还不致倾覆。但是，航母上本应关闭的水密门由于没安密封垫圈，致使海水从门缝和未封闭的水管中涌入舱内。舰上的汽动水泵还没安装，排水管也没有配齐，而手动水泵又太少。10时18分，舰长下令弃舰。半个小时后，“信浓”号在舰长及500名水兵的陪葬下，沉入大海。
活人鱼雷
与美国潜艇的节节胜利相比，日军的日子却不再好过。麦克阿瑟的部队在比亚克登陆，使日军产生了错觉。他们以为美军第5舰队下一步的目标一定是帕劳群岛，而不是马里亚纳群岛。于是，日军将潜艇派到了阿德默勒尔蒂群岛的北面，设下一个自认为聪明的陷阱。结果，日军不但选错了地方，而且也没有实现对美国潜艇战的优势。大西洋海战中盟军对德国的反潜战，到1944年已经取得决定性胜利，护航船只正逐渐把反潜武器以及大西洋反潜战的经验传送到太平洋战区。
美国的推进计划进展顺利，他们绕过所罗门群岛、俾斯麦群岛、吉尔伯特群岛、马绍尔群岛和加罗林群岛等几十个日军占领的小岛，横穿太平洋。日军为了给被孤立的守备军提供给养，开始使用潜艇运送各种物品。一些新制造的“HA”级潜艇被专门设计成运货潜艇，但日本陆军对海军的努力仍不满意，他们开始自己生产运货潜艇，并培训陆军士兵驾驶。随着盟军活动范围日益扩大，日军潜艇的作用越来越不能满足需要，他们只能在战争中节节败退。在马里亚纳群岛战役中，日军动用了大约25艘“I”型潜艇和“RO”型潜艇，其中17艘被美军驱逐舰、反潜护卫舰和飞机击沉。而美国的反潜护卫舰“英格兰”号，则在5月份的最后两周，创造了单舰击毁日军6艘潜艇的战绩。眼看着美军的克里斯蒂和洛克伍德把潜艇部署得如此得当，日军潜艇部队的指挥部终于疯狂了。
他们效仿空军，开始采用自杀式攻击。这是一种小型单人潜艇，或者说是“活人鱼雷”，它们由常规潜艇运载到作战区域，进入攻击位置后，操作手进入小型潜艇，驾驶着它冲向目标。撞到目标后，操作手引爆弹药舱与对方同归于尽。这种小潜艇装有足够的炸药，有15米长，弹药舱装有3000磅烈性炸药，为美国14型鱼雷装药重量的6倍。日军潜艇部队在执行“神风”作战中，并不缺少具有武士道精神的年轻人，在这种自杀行动中，有近900名士兵送命。可是，事实证明，他们的死是徒劳的，美军舰艇中，只有1艘装载着40万加仑航空汽油的油轮在乌利西环礁湖锚地于1944年11月被他们炸沉。
当然，在整个太平洋海战中，日军潜艇也曾给美军舰队带来很大麻烦，尤其在太平洋海战初期，美军更是损失惨重。日军偷袭珍珠港后的第三天，也就是1941年12月9日，一艘在新加坡北部巡逻的日军潜艇报告了英国军舰“威尔士亲王”号和“反击”号的位置，随后在西贡基地的日军飞机摧毁了这2艘军舰。一个月以后，日军潜艇“I－6”号发射的鱼雷击中了美国航空母舰“萨拉托加”号，使它5个月不能参战，正好没赶上中途岛战役。在中途岛战役中，日军潜艇被派出在警戒线的适当位置上侦察和截击美国舰队。由于在珍珠港与中途岛之间警戒线上的2艘潜艇到达太晚，所以没能观察或截击美军航空母舰。但是，另一艘潜艇“I－168”号却因击沉美航空母舰“约克敦”号并摧毁1艘驱逐舰而声名鹊起。
在瓜达尔卡纳尔岛战役中，日军潜艇对美国海军也构成了严重威胁。1942年8月底，美国航母“萨拉托加”号在靠近瓜达尔卡纳尔岛西南巡逻时，再次遭到鱼雷攻击，这次发射鱼雷的就是日军“I－26”号潜艇，这次袭击，使“萨拉托加”号又一次在战斗紧要关头退出3个月。9月中旬，在同一个海域，日军潜艇“I－15”号和“I－19”号截击了由6艘运输船和良好护航力量组成的美国护航队，该护航队是从圣埃斯皮里图岛开来的增援部队。其中，“I－19”号艇发射了3枚鱼雷，击中“大黄蜂”号航空母舰，使它毁灭性地燃烧起来，人员被迫弃舰，“大黄蜂”号沉没。“I－15”号潜艇在向美军航母发射鱼雷过程中，有一枚击中了美军“北卡罗来纳”号战列舰，而另一枚则击中了驱逐舰“奥布雷恩”号，使它在到达船坞之前沉没。在所罗门群岛战役的后续战斗中，日军还靠潜艇击沉了2艘美国军舰：1942年10月下旬，在圣克鲁斯群岛战斗中击沉美驱逐舰“波特”号，在11月进行的巡洋舰夜战中击沉美轻型巡洋舰“朱诺”号。1943年，日军潜艇还击沉了3艘重要的美军舰船——驱逐舰“亨利”号、潜艇“石首鱼”号、护航航空母舰“里斯康布湾”号。“里斯康布湾”号是11月24日在吉尔伯特群岛被击沉的，太平洋战争结束前大约两个星期，日军潜艇“I-58”号还击沉了美国重型巡洋舰“印第安纳波利斯”号。