1944

Sau khi hoàn tất việc chạy thử máy huấn luyện tại các vùng biển ngoài khơi New London, Connecticut và Newport, Rhode Island, Cavalla chuẩn bị để được điều động sang khu vực Mặt trận Thái Bình Dương. Nó khởi hành từ Căn cứ Tàu ngầm Hải quân New London vào ngày 11 tháng 4, 1944, băng qua kênh đào Panama và đi đến Trân Châu Cảng vào ngày 9 tháng 5.[1]

Chuyến tuần tra thứ nhất

Lên đường vào ngày 31 tháng 5 cho chuyến tuần tra đầu tiên, Cavalla hướng sang vùng biển phía Đông và bắt gặp một lực lượng đặc nhiệm Nhật Bản vào ngày 17 tháng 6. Nó báo cáo về việc phát hiện và tiếp tục theo dõi hạm đội đối phương trong nhiều giờ tiếp theo, góp công vào chiến thắng của Trận chiến biển Philippine trong các ngày 19 và 20 tháng 6. Vào ngày 19 tháng 6, nó tiếp cận Shōkaku trong khi chiếc tàu sân bay đối phương đang thu hồi máy bay, phóng ra một loạt sáu quả ngư lôi và trúng đích được ba quả khiến Shōkaku (30.000 tấn) đắm tại tọa độ 11°50′B 137°57′Đ / 11,833°B 137,95°Đ / 11.833; 137.950. Nó thoát khỏi sự truy đuổi và tấn công bằng mìn sâu của ba tàu khu trục đối phương để tiếp tục tuần tra, nhưng sau đó bị hư hại nhẹ bởi mìn sâu thả từ tàu khu trục Urakaze. Cavalla được tặng thưởng danh hiệu Đơn vị Tuyên dương Tổng thống do chiến công đánh chìm Shōkaku trong chuyến tuần tra này.[1]

Chuyến tuần tra thứ hai và thứ ba

Trong chuyến tuần tra thứ hai, Cavalla hoạt động trong thành phần một đội tấn công phối hợp "Bầy sói" để hỗ trợ cho cuộc đổ bộ lên Peleliu vào ngày 15 tháng 9.[1]

Trong chuyến tuần tra thứ ba, Cavalla đụng độ với hai tàu khu trục Nhật Bản vào ngày 25 tháng 11. Nó tấn công trên mặt biển và đánh chìm được chiếc Shimotsuki (2.300 tấn) tại tọa độ 02°21′B 107°20′Đ / 2,35°B 107,333°Đ / 2.350; 107.333, rồi lặn sâu để né tránh phản công từ chiếc tàu khu trục còn lại. Đến ngày 5 tháng 1, 1945, nó tung ra cuộc tấn công ban đêm vào một đoàn tàu, đánh chìm được hai tàu rải lưới Kanko Maru (909 tấn) và Shunsen Maru (971 tấn) tại tọa độ 05°00′N 112°20′Đ / 5°N 112,333°Đ / -5.000; 112.333.[1]

1945

Chuyến tuần tra thứ tư và thứ năm

Trong chuyến tuần tra thứ tư và thứ năm tại các vùng biển Đông và biển Java, Cavalla không tìm thấy mục tiêu phù hợp. Tuy nhiên nó có dịp trợ giúp lực lượng Đồng Minh vào ngày 21 tháng 5, 1945, khi gặp gỡ tàu ngầm Hải quân Anh HMS Terrapin (P323) vốn bị hư hại bởi mìn sâu thả từ tàu tuần tra đối phương nên không thể lặn hay đi nhanh. Cavalla đã hộ tống cho Terrapin rút lui về đến Fremantle, Tây Úc an toàn vào ngày 27 tháng 5.[1]

Chuyến tuần tra thứ sáu

Cavalla làm nhiệm vụ tìm kiếm và giải cứu phục vụ cho các cuộc không kích xuống chính quốc Nhật Bản trong chuyến tuần tra thứ sáu cũng là cuối cùng của nó. Chỉ vài phút sau khi được lệnh ngừng bắn do Nhật Bản đã chấp nhận đầu hàng vào ngày 15 tháng 8 giúp chấm dứt vĩnh viễn cuộc xung đột, một máy bay đối phương, rõ ràng chưa được lệnh hay chưa biết tin đầu hàng, vẫn ném một quả bom nhắm vào chiếc tàu ngầm. Cavalla gia nhập cùng hạm đội tiến vào vịnh Tokyo vào ngày 31 tháng 8, và tiếp tục ở lại đây cho đến khi văn kiện đầu hàng được chính thức ký kết bên trên thiết giáp hạm Missouri (BB-63) vào ngày 2 tháng 9.[1]

Được lệnh quay trở về Hoa Kỳ, Cavalla về đến New London vào ngày 6 tháng 10. Con tàu được cho xuất biên chế vào ngày 16 tháng 3, 1946, và được đưa về Hạm đội Dự bị Đại Tây Dương.[1][12][13]

1951 - 1969

Sau khi cuộc Chiến tranh Triều Tiên bùng nổ vào tháng 6, 1950, Cavalla được cho tái biên chế trở lại vào ngày 10 tháng 4, 1951,[1][12][13] gia nhập Hải đội Tàu ngầm 8 và tham gia các cuộc tập trận của Hạm đội Đại Tây Dương tại vùng biển Caribe và ngoài khơi Nova Scotia. Đi đến xưởng tàu của hãng Electric Boat Co., nó tạm thời được cho xuất biên chế từ ngày 3 tháng 9, 1952 đến ngày 15 tháng 7, 1953 để được cải biến thành một tàu ngầm tìm-diệt tàu ngầm.[1][12][13] Mũi tàu được thay đổi hình dạng và tháo dỡ bớt hai ống phóng ngư lôi để trang bị hệ thống sonar thụ động BQR-4, đồng thời tái cấu trúc lại cầu tàu và tháp chỉ huy.[14] Con tàu được xếp lại lớp với ký hiệu lườn mới SSK-244 vào ngày 18 tháng 2, 1953.[1][12]

Khi hoạt động trở lại, Cavalla thoạt tiên gia nhập Hải đội Tàu ngầm 10, nhưng được điều sang Đội Phát triển Tàu ngầm 2 vào ngày 1 tháng 1, 1954 để đánh giá thiết bị và vũ khí mới, đồng thời tham gia các cuộc tập trận hạm đội. Con tàu cũng thực hiện nhiều chuyến đi sang Châu Âu để tham gia các cuộc tập trận trong khuôn khổ Khối NATO, và tham gia cuộc Duyệt binh Hạm đội Quốc tế tại Norfolk, Virginia vào các ngày 11 và 12 tháng 6, 1957. Vào ngày 15 tháng 8, 1959, nó được xếp lại lớp và quay trở lại ký hiệu lườn cũ SS-244.[1][12]

Vào tháng 11, 1961, Cavalla đi đến Puerto Rico để trợ giúp cho chiếc tàu ngầm nguyên tử Thresher (SSN-593), vốn bị hỏng máy phát điện diesel trong khi lò phản ứng nguyên tử được tắt. Cavalla đã cung cấp điện cho Thresher để tái khởi động lò phản ứng của mình. Thresher sau này bị mất trong một chuyến thử nghiệm lặn sâu vào ngày 10 tháng 4, 1963.[15]

Cavalla được xếp lại lớp như một "tàu ngầm phụ trợ" với ký hiệu lườn mới AGSS-244 vào tháng 7, 1963.[12] Nó được cho xuất biên chế vào ngày 3 tháng 6, 1968,[12] và được đưa về thành phần dự bị vào ngày 30 tháng 6, 1968. Con tàu được tiếp tục sử dụng như tàu huấn luyện dự bị tĩnh tại Houston, Texas cho đến khi được rút tên khỏi danh sách Đăng bạ Hải quân vào ngày 30 tháng 12, 1969.[12][13]