Le U-234, alors en cours de construction, subit des dommages par un assaut aérien effectué en 1942 par la 8e USAAF. Après la perte du U-233 en , il est décidé de ne pas utiliser l'U-234 comme mouilleur de mines. Il est alors modifié comme cargo ayant une autonomie pour les longues croisièrs, notamment au Japon.
Le , il quitte Kiel et atteint quelques jours plus tard Horten, en Norvège, où il charge une cargaison importante dans le cadre de la coopération militaire germano-nippone. Le , il quitte la Norvège et fait route vers le Japon avec une cargaison de 240 tonnes, dont deux avions de chasse à moteur à réactionMesserschmitt Me 262 en caisses avec des plans de construction, 560 kg d'oxyde d'uranium, 26 tonnes de mercure, ainsi que plusieurs experts allemands de diverses technologies et deux officiers japonais.
Naviguant en surface le , le KapitänleutnantFehler apprend par les ondes la capitulation de l'Allemagne. Après consultation par radio avec d'autres U-Boote, il fait savoir qu'il fait route vers Halifax, au Canada, pour se rendre.
Pour ne pas être capturés, les deux Japonais à bord se suicident en prenant une overdose de Luminal, un phénobarbital utilisé comme somnifère. L'U-234 est intercepté le par le destroyer d'escorte américain USS Sutton à l'est du Bonnet flamand et se rend sans condition.
La nature de la cargaison est tenue secrète ; elle débarque sur le sol américain. Une polémique s'ensuit quant à la nature exacte et à l'utilisation de ce matériel, certains affirmant que l'uranium allemand aurait servi à la bombe atomique larguée sur Hiroshima[1]. En , le U-234 est coulé au large de Cap Cod par une torpille lors d'essais de tir.
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