希特勒上台后即开始重整军备活动，邓尼茨极为赞成，成为纳粹党的狂热拥护者。1935年6月，英德签订海军协定，德国立即公开组建潜艇部队。10月，邓尼茨担任韦迪根潜艇队司令，晋升为海军上校。邓尼茨认为，德国欲重新崛起，迟早要与英国发生冲突，而欲战胜英国，则海军的强大是最重要的因素；英国面对着德国的港湾，恰好在德国进入大西洋的航路附近，如同一条栅栏，既能控制德国舰队的出海，也可控制大西洋的战线，加上德国海军在大西洋无基地，一旦军舰被击中，无法就近修复，所以海军发展的重点不是水面舰艇，而应是能够克服上述不利条件的潜艇；英国是个岛国，许多重要的工业原料和战争物资都必须通过大西洋输入国内，德国可以用潜艇对英国商船实施袭击战和吨位战，切断其海上运输线，迫使英国屈服。因此，潜艇是实现德国海军战略的最有效的作战武器。 

邓尼茨总结第一次世界大战潜艇作战的经验教训，采纳德国王牌潜艇艇长克雷契马的建议，在海上开始演练“狼群战术”，主要内容为：1.事先将若干潜艇组成“狼群”在敌船队的航道上垂直展开。由具有经验或资深的潜艇艇长担任群长，负责具体指挥“狼群”的协同作战。2.“狼群”平行搜索敌船队，艇与艇间隔15海里～20海里。“狼群”正面搜索宽度300海里～400海里。3.任何一艘潜艇发现敌船队后，立即报告岸上指挥所，并命令艇群迅速航行至船队前方，白天在视距以外跟踪，夜间以水上状态逐次实施鱼雷攻击，对掉队的单艘舰船也可进行炮击。4.天亮前停止攻击，脱离船队至视距以外，日落后再次接近攻击。 

根据其作战思想和战术方针，邓尼茨又提出潜艇建造方案，要求建造500吨左右的潜艇。这种潜艇前后均有鱼雷发射管，能同时携12枚～14枚鱼雷；下潜时间只需30秒，水下和水面操纵都很方便；时速可达16节，作战最大半径为8700海里。邓尼茨反对建造重型潜艇。 

1936年，邓尼茨晋升为潜艇司令部司令后，从军官的选拔到训练计划的拟定，从组织战术演习到研究具体技术问题，都亲自过问，并同下级官兵保持密切的联系，逐步树立了自己的威望。 

1939年1月，海军总司令雷德尔向希特勒提出扩大海军的“Z”计划，要求建造大型水面舰艇。邓尼茨坚决反对，根据在大西洋上进行的多次潜艇集群行动的演习得出结论：德国必须拥有300艘潜艇，其中100艘在基地检修或休整，100艘在海上航渡，100艘在作战海区执行任务，才能取得攻击英国海上运输线的胜利。可是目前德军仅有57艘潜艇，远远不能满足需要，因此，邓尼茨要求扩增潜艇数量。在邓尼茨的力争下，希特勒终于废止“Z”计划，而在1939年12月批准“限定海军造船计划”，规定在1941年底以前，建造392艘潜艇。 

第二次世界大战初期，因潜艇数量不足，邓尼茨只得实施“小群战术”，由3艘～5艘潜艇组成的编队在某一艇长的直接指挥下作战。由于当时盟军使用的声纳装置效能很低，德国潜艇可以接近到离目标3链～15链处发射鱼雷，所以仍取得很大战果。1939年9月3日，他下令U30号潜艇在赫布里底群岛以西100多海里处突然击沉英国雅典娜号邮船，1400名乘客几乎全部丧生，其中有不少是美国人。出于政治上的原因，希特勒对外矢口否认此乃德军所为，对内严令销毁证据。根据希特勒的指示，邓尼茨把U30号潜艇官兵调往U110号潜艇，然后有意制造了沉没事件。9月17日，U29号潜艇击沉英国无畏号航空母舰。10月14日，U47号潜艇潜入斯卡帕弗洛英国海军基地，击沉皇家橡树号战列舰。在此阶段，德军共击沉盟军运输船只近400艘。1939年10月，邓尼茨晋升为海军少将。1940年，晋升为海军中将。 

1941年春，盟军加强护航和反潜措施(如反潜舰、装有定向器的飞机)，使德国的攻击受挫。邓尼茨及时调整部署、改变战术。一方面，坚决要求空军支援潜艇作战，首次提出航空兵与潜艇的“战役与战术协同动作是极为重要的”。经过有力交涉，希特勒命令驻波尔多的第40飞行大队在进行远距离侦察方面隶属潜艇司令部。另一方面，开始全面实施战前制定的“狼群战术”，即把30艘～40艘潜艇编成一个“狼群”，再分为侦察和突击两个艇幕。侦察幕各艇间隔30海里～40海里，突击幕各艇间隔15海里～20海里。两幕的战役纵深保持在50海里～100海里之间。稍后，邓尼茨又修正战术，将两幕分为侦察、预备进攻和突击三幕。修正后的“狼群战术”使潜艇不再躲避盟军的护航警戒舰艇和飞机，一旦发现目标，所有潜艇都浮出水面，全速接近目标，用高炮射击护航飞机，用鱼雷攻击护航舰和运输船。