28-29 августа 1941 года «С-4» в составе отряда главных сил КБФ совершила прорыв из Таллина в Кронштадт. После двухмесячного ремонта вечером 19 октября 1941 года подводная лодка вышла к острову Гогланд (позиция № 1). Ожидавшегося появления крупных немецких кораблей у Кронштадта не произошло. 1 ноября при попытке проникновения на финский шхерный фарватер субмарина ударилась о камни и погнула вал левого винта. «С-4» оставалась на позиции до 17 ноября, так и не найдя цели. 22 ноября она перешла в Ленинград для ремонта и больше в 1941 году в море не выходила.
Вечером 13 июня 1942 года «С-4» вышла из Кронштадта к острову Лавенсари, откуда в составе 1-го эшелона подводных лодок КБФ, прорывающихся на Балтику, направилась в район Данцигской бухты (позиция № 9). Вечером 15 июня из-за сильного шума минноотводного кинолина подводная лодка вынуждена была вернуться на Лавенсари и демонтировать его. Ночью 16 июня «С-4» наконец-то вышла на позицию. Удачно совершив прорыв и устранив повреждения, нанесенные лодке в ночь на 19 июня финскими сторожевыми катерами, субмарина 28 июня прибыла к маяку Риксгафт.
Цели долго ждать не пришлось. Уже на исходе первых суток патрулирования подводная лодка атаковала одиночно идущее германское судно «Фриц Шуп». Из двух торпед, подготовленных к залпу, первая из-за заклинивания волнарезных щитков не вышла из торпедного аппарата, след второй не наблюдался; видимо, она затонула на пути к цели. Уничтожить транспорт артиллерией у берегов противника командир подводной лодки не решился. Возможно, немцы обнаружили присутствие подводной лодки в этом районе, так как уже на следующий день место предполагаемого нахождения субмарины бомбили корабли и самолеты ПЛО. До 12 июля Подводная лодка имела контакты только с противолодочными кораблями врага.
13 июля «С-4» сместилась к Карлскроне (позиция № 2), где обнаружила оживленное движение конвоев и одиночных транспортов. Так как коммуникации проходили в шведских территориальных водах, подводная лодка не атаковала.
В ночь на 20 июля «С-4» начала возвращение на базу. Утром 24 июля в районе маяка Пакри подводная лодка атаковала конвой противника. Одна торпеда из-за неисправности автомата-коробки стрельбы не вышла из торпедного аппарата, вторая прошла перед носом у цели. Противник оставляет атаку без комментариев.
Ночью 26 июля «С-4» самостоятельно прибыла на Лавенсари. Поход прошел безрезультатно. Все усилия, затраченные на прорыв в открытую часть Балтики, были сведены на нет плохим уходом за торпедами. Они или тонули, или просто не выходили из аппаратов. Аппарат-коробка стрельбы отказавшей торпеды в атаке 24 июля не проверялась за все время, пока лодка находилась в море.
