Начало советско-финляндской войны «М-77» встретила под командованием старшего лейтенанта Чемоданова Александра Ефремовича в составе 23-го дивизиона 3-й бригады ПЛ КБФ в Ораниенбауме. Учитывая отсутствие резерва подводных лодок в западных базах, что сильно усложнило вопрос о замене субмарин, покинувших позицию вследствие полученных повреждений, командование приняло решение о перебазировании 23-го дивизиона в Палдиски.
5 декабря 1939 года «М-77» бросила якорь в новой базе. В ночь на 8 декабря подводная лодка вышла в район Юсеаре (позиция № 4), но через несколько часов вынуждена была вернуться: было необходимо снять часть твердого балласта, так как при полностью продутой уравнительной цистерне субмарина имела отрицательную плавучесть. Сняв балласт, в ночь на 10 декабря «М-77» наконец-то вышла на позицию. После безуспешного патрулирования подводная лодка вечером 11 декабря начала возвращение на базу, где прошла навигационный ремонт. Второй поход состоялся 17 декабря. Субмарина патрулировала район Калбодагрунда (позиция № 1). На следующий день у маяка Сэдершер субмарина попала в шторм. Из-за значительных кренов был пролит электролит, и 19 декабря «М-77» вынуждена была вернуться на базу. В конце декабря подводная лодка совершила еще один безрезультатный выход в район Юссаре.
7 января 1940 года «М-77» вышла в район Калбодагрунда (позиция № 1). В этот день на позиции стоял густой туман и появился крупнобитый лед. Днем «М-77» была атакована финским самолетом типа «Бристоль-Бульдог». Подводная лодка не смогла открыть огонь, так как 45-мм орудие не было готово к стрельбе (под влиянием мороза загустела смазка). По самолету был открыт редкий одиночный огонь из пулемета, так как пулеметный сальник обмерз и заедал. Противник кружил над подводной лодкой в течение 20 минут, обстреливая корабль из пулемета, а затем сбросил бомбу, взорвавшуюся в 100 м за кормой. Все это время подводная лодка уклонялась от атаки, маневрировала по кривой, описывая петли. Только через 22 минуты орудие было отогрето и подводники, открыв огонь, отогнали самолет (всего было выпущено пять 45+мм снарядов и 20 пуль). 8 января субмарина благополучно прибыла в Палдиски.
22 июня 1941 года «М-77» встретила под командованием старшего лейтенанта Хлюпина Николая Алексеевича (командир лодки с 7 декабря 1940 года) в составе 4-го дивизиона 1-й бригады ПЛ КБФ в Либаве. В этот же день ввиду угрозы захвата Либавы «М-77» в паре с «М-78» начали переход в Усть-Двинск. Утром 23 июня лодки подверглись атаке немецких самолетов и дальнейший путь продолжили в подводном положении, поддерживая контакт по звукопроводной связи. Спустя три часа батареи лодки разрядились, и «М-78» решила всплыть, чтобы тут же стать жертвой торпед немецкой подводной лодки «U-144». На «М-77» услышали взрывы и поняли их значение. Все же лодке пришлось всплыть и остаток пути пройти под дизелем. Счастливо избежав встречи с «немкой», «М-77» благополучно прибыла в Усть-Двинск в 0 часов 24 июня.
