Koniec 1941 roku otworzył czwartą fazę trwającą do lipca 1942 roku. Czas ten jest zwany „drugim szczęśliwym okresem”, bowiem to właśnie wtedy U-Booty zatopiły znaczną liczbę statków u wschodnich wybrzeży Ameryki. W Bitwie o Atlantyk Dönitz udoskonalił znacznie taktykę „wilczych stad”, polegającą na atakowaniu spostrzeżonych konwojów dopiero po zgromadzeniu kilku lub kilkunastu okrętów podwodnych, co przynosiło bardzo duże straty Brytyjczykom przez pierwsze 4 lata II wojny światowej. Wzorował się na atakach torpedowców, na których służył przez kilka lat. Wilcze stada zaczęły jednak zawodzić, gdy alianci rozpoczęli stosowanie udoskonalonych radarów i sonarów, co w 1943 spowodowało przełom. U-Bootów było za mało i zbyt późno zaczęto wprowadzać unowocześnione okręty, mogące jeszcze odwrócić sytuację. Dodatkowym problemem był brak wsparcia ze strony lotnictwa, gdyż dowódca Luftwaffe, marszałek Hermann Göring, nie widział takiej potrzeby. Znaczące było także rozszyfrowanie przez aliantów kodu, służącego do kontaktowania się okrętów z dowództwem (Enigma). Karl Dönitz wydał zakaz ratowania rozbitków ze storpedowanych przez U-Booty nieprzyjacielskich jednostek po ataku na brytyjski statek „Laconia”, wiozący między innymi włoskich jeńców wojennych. Podczas wyławiania rozbitków U-Booty zostały zaatakowane przez amerykański bombowiec.