• 10.37 - 12.39 en la U-Flottille Lohs, Kiel como Frontboot (uboot de combate)
  
• 01.40 - 05.40 en la 1.U-Flottille, Kiel como Frontboot (uboot de combate)
  
• 05.40 - 06.40 en la 1.U-Ausbildungsflottille, Danzig como Schulboot (uboot de entrenamiento)
  
• 07.40 - 09.42 en la 21.U-Flottille, Pillau como Schulboot (uboot de entrenamiento)
  
• 09.42 Decomisionado y trasladado al Mar Negro
  
• 27.05.43 Recomisionado en Galati
  
• 05.43 - 09.44 en la 30.U-Flottille, Konstanza como Frontboot (uboot de combate)

16 Patrullas, 16 buques hundidos (36.158tn)

1a Patrulla
Zarpa de Kiel el 25 de Agosto de 1939, regresa a Wilhelmshaven el 31 de Agosto de 1939.

2a Patrulla
Zarpa de Wilhelmshaven el 1 de Septiembre de 1939 para patrullar la costa sur de Noruega y la parte Norte del Mar del Norte.
Regresa a Kiel el 20 de Septiembre de 1939.

3a Patrulla
Zarpa de Kiel el 29 de Septiembre para operar contra la fuerzas navales británicas en el área de las Orkneys y la costa Este escocesa.
Regresa a Kiel el 17 de Octubre de 1939.

4a Patrulla
Zarpa de Kiel el 6 de Noviembre y llega a Wilhelmshaven el día 7 de Noviembre de 1939.

5a Patrulla
Zarpa el 18 de Noviembre de 1939 de Wilhelmshaven para efectuar operaciones de minado. El día 21 el U20 deposita sus minas cerca del faro de Newarp. Dos buques fueron hundidos por estas minas, el SS.Ionian (Británico 3.114tn) el 29.11.39 y el SS.Willowpool (Británico 4.825tn) el 10.12.39.
El U20 regresó a Kiel el 24 de Noviembre de 1939.

6a Patrulla
Zarpa el 7 de Diciembre de 1939 para patrullar el área de Kinnairds Head. En la mañana del día 9 el U20 hundió al SS.Magnus (Danés 1.339tn) al Noreste de Peterhead. El día 10 de Diciembre hunde al SS.Føina (Noruego 1,674tn).
Regresa a Kiel el 13 de Diciembre de 1939.

7a Patrulla
Zarpa de Kiel el 6 de Enero de 1940 para patrullar la zona de Kinnairds Head. El día 13 hunde al SS.Sylvia (Sueco 1.524tn).
Regresa a Wilhelmshaven el 16 de Enero de 1940.

8a Patrulla
Zarpa el 21 de Enero de 1940 de Wilhelmshaven para operar en el área de las Orkneys y el Este de Escocia. La mañana del día 27 el U20 hundió 4 buques al Este de Wick. Fueron el SS.Faro (Noruego 844tn), el SS.Fredensburg (Danés 2.094tn), el SS.England (Danés 2.319tn) y el SS.Hosanger (Noruego 1.591tn).
El U20 regresa a su base el 29 de Enero de 1940.

9a Patrulla
Zarpa de Wilhelmshaven el 27 de Febrero de 1940 parar operar en el área de Cross Sand en la costa Este Inglesa. El día 29 hunde al SS.María Rosa (Italiano 4.211tn) y el día 1 de Marzo al SS.Mirella (Italiano 5.340tn) ambos al Este de Lowestoft.
El U20 regresa a Wilhelmsahven el día 4 de Marzo de 1940.

10a Patrulla
Zarpa de Wilhelmshaven el 14 de Marzo de 1940 en busca de sumergibles británicos al Oeste del Skagerrak, no hay resultados.
Regresa a su base el 22 de Marzo de 1940.

A partir de Mayo de 1942 el U20 es usado como Schulboot hasta Septiembre de 1942, cuando es seleccionado para operar en el Mar Negro.
El U20 fue parcialmente desmontado en Kiel y su casco de 140tn fue llevado por una barcaza (formada por cinco pontones) hacía Brunsbüttel a traves del canal de Kiel. La barcaza siguió rio arriba por el Elba hasta Dresden donde el casco se puso sobre dos transportes pesados de70tn.
Entonces se inició un lento viaje por la Autobahn hacía Ingolstadt donde el casco se puso otra vez en una barcaza para ser remolcado por rio Danubio hacía Linz.
Tras llegar a Linz el uboot fue montado de nuevo y remolcado por dos barcazas Danubio abajo hacia Rumanía. En Galati el U20 fue recomisionado el día 27 de Mayo de 1943 y asignado a la 30 U-Flottille situada en Konstanza.

Desde Junio de 1943 hasta Agosto de 1944 el U20 efectuó ocho patrullas, todas desde su base de konstanza y todas teniendo como objetivo la costa del Caucaso y los buques Soviéticos.

Las fechas de las patrullas fueron:

Los Datos más importantes del U20 en el Mar Negro fueron:

16.01.44: Hunde al buque cisterna Vajyan Kutjurve (Soviético 7.602tn) al Norte de Poti
19.06.44: Hunde al SS.Pestel (Soviético 1.850tn) al Noreste de Trapezunt
24.06.44: Hunde cuatro pequeñas lanchas motoras al Sureste de Adler, una de ellas era la lancha de desembarco DB26.

Tras la rendición de Rumanía los alemanes evacuaron Konstanza el 25 de Agosto de 1944. Los únicos uboote que quedaban en el Mar Negro (U19,U20,U21) hicieron sus últimas patrullas.
Alemania ofreció al gobierno Turco comprar el U20 pero la propuesta fue rechazada. El U20 fue barrenado cerca de Erekli el 10 de Septiembre de 1944. Los que quedaban abordo fueron internados por los turcos.
La posible posición del pecio es 41°10N 30°47E.

Según apareció publicado en los medios especializados, el día 7 de febrero de 2008, los restos de los uboot U19, U20 y U23 han sido localizados cerca de la costa Turca.