W 1967 ruszyła seryjna produkcja SM42, która wyparła produkcję i import pozostałych konstrukcji.

Eksploatacja w PKP thumb|SM15-22 w Tarnowskich Górach Wszystkie lokomotywy serii SM15 pracujące w PKP obsługiwały węzeł krakowski. Dwie radzieckie lokomotywy próbne wprawdzie na początku odbywały testy w Szczecinie to od razu zostały przydzielone do lokomotywowni w Krakowie. SM15 pracowały początkowo przy obsłudze manewrowej pociągów na stacjach Kraków Główny i Kraków Płaszów. Lokomotywa, która została wyposażona w silnik V12CD19 została 10 listopada 1964 przekazana na testy do Warszawy. Problemy z awaryjnością lokomotyw spowodowały, iż wszystkie SM15 zostały przydzielone do lokomotywowni Kraków Płaszów, gdyż była to najbliższa lokomotywownia od Chrzanowa. W 1968 dwukrotnie zwiększył się ilostan sprowadzonych z Węgier lokomotyw SM41 oraz zaczęły pojawiać się lokomotywy SM42, stąd już w latach 60. 11 sztuk SM15 zostało przekazanych do przemysłu. 1 stycznia 1975 na inwentarzu PKP było tylko 10 lokomotyw tej serii, natomiast w 1977 po zaledwie 11 latach od zakończenia produkcji PKP zakończyło ich eksploatację.