1928 - 1941

Khi nhập biên chế, I-54 được phân về Quân khu Hải quân Kure,[8][9] và gia nhập Đội tàu ngầm 18, thoạt tiên là một đơn vị dự bị. Đội sau đó được phối thuộc cùng Hải đội Tàu ngầm 2, trực thuộc Đệ Nhị hạm đội, nằm trong thành phần Hạm đội Liên hợp, vào ngày 1 tháng 2, 1928.[8] Đến ngày 1 tháng 12, 1930, đội được điều sang Đội Phòng thủ Kure thuộc Quân khu Hải quân Kure,[8] rồi đến ngày 1 tháng 12, 1931 lại có một lượt phục vụ cùng Hải đội Tàu ngầm 2 thuộc Đệ Nhị hạm đội.[8]

Lúc 13 giờ 48 phút ngày 10 tháng 2, 1932, trong khi Đội tàu ngầm 18 đang cơ động thực hành hạm đội ngoài khơi Kyūshū ở vị trí khoảng 20 nmi (37 km) về phía Nam hải đăng Odate Shima, I-54 gặp trục trặc bánh lái.[8][9][10][11] Nó giảm tốc độ xuống còn 3 kn (5,6 km/h), nhưng vẫn không tránh khỏi húc phải tàu chị em I-55,[8][9] bị hư hại mũi tàu và ngập một khoang kín nước. [9] Nó đi đến Sasebo để sửa chữa mất khoảng một tuần, [9] và sau đó nó được đưa về hạm đội dự bị tại Kure. [9]

Trong giai đoạn từ tháng 2, 1932 đến tháng 2, 1934, Đội tàu ngầm 18 lần lượt phục vụ cùng Hải đội Tàu ngầm 2 thuộc Đệ Nhị hạm đội, rồi quay lại Đội Phòng thủ Kure thuộc Quân khu Hải quân Kure vào ngày 15 tháng 11, 1933,[8] rồi chuyển sang Hải đội Bảo vệ Kure thuộc Quân khu Hải quân Kure vào ngày 11 tháng 12, 1933,[8] trước khi có một lượt phục vụ thứ ba cùng Hải đội Tàu ngầm 2 thuộc Đệ Nhị hạm đội vào ngày 1 tháng 2, 1934.[8] Lịch sử hoạt động của I-54 trong giai đoạn này không rõ; một nguồn cho rằng nó được giữ lại thành phần dự bị tại Kure.[9] Các nguồn khác cho rằng vào ngày 29 tháng 6, 1933, I-54 đã cùng với các tàu ngầm khác thuộc Đội tàu ngầm 18: I-53 và I-55, và Đội tàu ngầm 19 bao gồm các chiếc I-56, I-57 và I-58, khởi hành từ Sasebo cho một đợt huấn luyện ngoài khơi Trung Quốc và Mã Công thuộc quần đảo Bành Hồ, và khi kết thúc đã đi đến Cao Hùng, Đài Loan vào ngày 5 tháng 7, 1933.[8][10][12][13][14][15] Họ rời Cao Hùng vào ngày 13 tháng 7 để tiếp tục huấn luyện tại vùng biển Trung Quốc rồi quay trở lại vịnh Tokyo vào ngày 21 tháng 8.[8][12][10][13][14][15] Đến ngày 25 tháng 8, cả sáu chiếc tàu ngầm đều đã tham gia cuộc duyệt binh hạm đội tại Yokohama.[8][12][10][13][14][15]

I-54 khởi hành từ Sasebo vào ngày 7 tháng 2, 1935, để cùng tám tàu ngầm khác thuộc Hải đội Tàu ngầm 2; I-53, I-55, I-59, I-60, I-61, I-62, I-63 và I-64, cho một chuyến đi huấn luyện tại khu vực quần đảo Kuril.[8][12][10][16][17][18][19][20][21] Chuyến đi kết thúc khi họ đến vịnh Sukumo, Shikoku vào ngày 25 tháng 2, 1935.[8][12][10][16][17][18][19][20][21] Chín chiếc tàu ngầm đã rời Sasebo vào ngày 29 tháng 3, 1935 để huấn luyện tại vùng biển Trung Quốc, và quay trở lại Sasebo vào ngày 4 tháng 4, 1935.[8][12][10][16][17][18][19][20][21] Đến ngày 15 tháng 11, 1935, Đội tàu ngầm 18 được điều động sang Hải đội Tàu ngầm 1 trực thuộc Đệ Nhất hạm đội, nằm trong thành phần Hạm đội Liên hợp.[8]

I-54 được đưa về thành phần dự bị tại Kure từ ngày 1 tháng 11, 1937 đến cuối tháng 3, 1938.[9] Vào ngày 15 tháng 11, 1939, Đội tàu ngầm 18 được điều sang Hải đội Tàu ngầm 4 trực thuộc Đệ Nhất hạm đội,[8] và đến ngày 15 tháng 11, 1940, Hải đội Tàu ngầm 4 được đặt dưới quyền điều động trực tiếp của Hạm đội Liên hợp.[8] I-54 lại được đưa về thành phần dự bị tại Kure vào ngày 19 tháng 6, 1941,[9] rồi quay trở lại phục vụ hiện dịch từ ngày 15 tháng 8, 1941.[9]

1941 - 1942