Dönitz liittyi sodan aikana kansallissosialistiseen puolueeseen ja palkittiin puolueen kultaisella ansiomerkillä.[2] Hän sai suuramiraalin (Großadmiral; vastaa laivastoamiraalin sotilasarvoa) arvon ja toimi sukellusvenelaivaston ylimpänä päällikkönä (Befehlshaber der Unterseeboote) ja myöhemmin Kriegsmarinen ylipäällikkönä (Oberbefehlshaber der Kriegsmarine).[3]
Dönitzin komennossa U-venelaivasto kamppaili Atlantin hallinnasta vuonna 1940 yrittäessään aiheuttaa ruokapulan Britanniassa tuhoamalla elintärkeitä kauppalaivoja. Sukellusveneet tuhosivat laivoja Dönitzin jo ensimmäisen maailmansodan aikana kehittämän ”susilaumataktiikan” mukaisesti.[4]
Nürnbergin oikeudenkäynnissä Dönitz asetettiin syytteeseen sotarikoksista. Toisin kuin monia syytetyistä, häntä ei syytetty rikoksista ihmiskuntaa vastaan. Häntä kuitenkin syytettiin osallistumisesta 1: ”salaliittoon rauhaa vastaan”, 2: ”sodan suunnitteluun ja sytyttämiseen” ja 3: ”sotarikoksiin”. Syytteeseen hänet lähinnä asetettiin rajoittamattoman sukellusvenesodan aloittamisesta ja Laconian tapausta seuranneesta käskystä olla pelastamatta sukellusvenehyökkäysten uhreja.
Oikeudenkäynnissä Dönitz sai apua yllättävältä taholta. Yhdysvaltain laivaston amiraali Chester Nimitz – itsekin sukellusvenemies – todisti Dönitzin puolesta, että Yhdysvallat oli myös harjoittanut rajoittamatonta sukellusvenesotaa Tyynellämerellä eivätkä heidänkään sukellusveneensä yrittäneet pelastaa henkiin jääneitä, jos sellainen toiminta uhkasi sukellusveneiden omaa turvallisuutta.
Toisaalta Dönitz totesi pitävänsä oikeutettuna juutalaisten poistamista yhteiskunnasta ja käyttämistä pakkotyövoimana. Saksan laivaston alaisena muun muassa telakoilla oli suuri määrä pakkotyövankeja ankarissa oloissa. Attentaattiyritykset Hitleriä vastaan hän katsoi maanpetoksiksi. Oikeudenkäynteihin lakimiehen ominaisuudessa osallistuneen kirjailija Walter Hasencleverin mukaan Dönitz oli tuomiolla olleista Wehrmachtin sotilaskomentajista ainoa loppuun asti kansallissosialistiselle aatteelle uskollinen.[5]
Tuomioistuin totesi Dönitzin syylliseksi syytekohtiin kaksi ja kolme, ja hänet tuomittiin kymmenen vuoden vankeusrangaistukseen, jonka hän suoritti Spandaun vankilassa.
Loppuelämä ja kuolema
Dönitz Saint-Nazairessa kesäkuussa 1941. Lähellä laiturissa Saksan sukellusvenelaivaston U-94.
Vapauduttuaan Dönitz pyrki puhdistamaan mainettaan propagoimalla julkaisemissaan teoksissa kuvaa sankarillisesti taistelleesta Wehrmachtista ja itsestään sen vääryydellä tuomittuna marttyyrinä. Hän yritti mahdollisuuksiensa mukaan vastata myös hänelle osoitettuihin kirjeisiin ja nimikirjoituspyyntöihin. Dönitz kuoli jouluaattona 1980 Aumühlessä. Puolustusministeriön erityisestä määräyksestä ilman sotilaallisia kunnianosoituksia suoritettuihin hautajaisiin osallistuivat muun muassa entinen SS-kenraalimajuri Wilhelm Mohnke sekä eversti Hans-Ulrich Rudel.[6]
