18 сентября «С-9» вышла с Лавенсари на позицию в северной части Ботнического залива (позиция № 7). Ночью 19 сентября лодка обнаружила два финских сторожевых катера, и командир принял решение таранить их. Катера сумели уклониться от столкновения. Только срочное погружение спасло лодку от гибели. В пути «С-9» дважды встречала финские подводные лодки, но оба раза отказывалась от атаки, считая их советскими. 23 сентября «С-9» прибыла в назначенный район в Ботническом заливе. Днем 27 сентября у маяка Норршер лодка атаковала конвой. Через 13 секунд после выпуска торпеды на субмарине услышали взрыв большой силы. При погружении «С-9» была протаранена транспортом, шедшим вторым в колонне. От удара погнут меч звукопроводной связи, сорваны носовые антенные стойки и пила сетепрорезателя. Через час после атаки командир смог наблюдать ее результат — горящий танкер. Посчитав его уничтоженным, подводная лодка покинула место боя. Результатом атаки «С-9» стало повреждение танкера «Миттельмеер» (6370 брт.), перевозившего 850 тонн авиабензина для нужд 5-го воздушного флота. Потеряв 42 тонны горючего, танкер был отбуксирован в Васу и впоследствии восстановлен. В некоторых источниках результат этой атаки оценивается иначе — потоплена голландская шхуна «Анна В» в 290 брт. (ее записала на свой счет «С-13» 17 сентября 1942 года), а лодку таранил «Миттельмеер», который сам в результате этого получил повреждения.
В ночь на 28 сентября «С-9» перешла к Кристине, где уже вечером неудачно атакует торпедами, а затем расстреливает артиллерией германский пароход «Хёрнум» в 1467 брт. (выпущено 17 100-мм снарядов). После двух попаданий транспорт загорелся, но сумел своими силами ликвидировать пожар и уйти. (В ряде источников повреждения «Хёрнума» относят к действиям субмарины «Щ-308».)
Утром 30 сентября при погружении через плохо задраенный люк (ему помешал закрыться сорванный при таране антенный стопор) в центральный пост стала поступать вода. Подводная лодка провалилась на глубину 44 м и ударилась о дно. Ситуацию спас командир БЧ-5 капитан 3-го ранга Сафронов Г. А., сумевший организовать продувку цистерн. Через 34 минуты «С-9» всплыла. Хотя гибель лодки удалось предотвратить, в результате ЧП и затопления центрального поста вышли из строя многие механизмы и все навигационные приборы, уничтожены все документы и навигационные карты. До 3 октября подводная лодка силами экипажа производила ремонт. О каких-то активных действиях речь уже не шла. 19 октября «С-9» получила «добро» на возвращение. Без карт и надежно действующих навигационных приборов «С-9» сумела пройти через 74 линии минных заграждений противника и 30 октября вернуться в Кронштадт.
