L'U-309 est un sous-marin océanique de type VII C. Construit dans les chantiers de Flender Werke AG à Lübeck, la quille du U-309 est posée le et il est lancé le . L'U-309 entre en service 1,5 mois plus tard.
L'Unterseeboot 309 a effectué neuf patrouilles dans lesquelles il a coulé un navire marchand ennemi de 7 219 tonneaux au cours de ses 228 jours en mer.
En vue de la préparation de sa première patrouille, il quitte Kiel le sous les ordres de l'Oberleutnant zur See Hans-Gert Mahrholz pour rejoindre Bergen en Norvège le .
Treize jours plus tard, il appareille pour sa première patrouille, en quittant Bergen le pour rejoindre six jours plus tard, le port de Trondheim le .
Le lendemain du retour de sa cinquième patrouille, le , l'Oberleutnant zur See Hans-Gert Mahrholz est décoré de la Croix allemande en Or pour le récompenser de son succès sur un navire marchand de 7 219 tonneaux coulé le .
Le , l'U-309 recueille quarante survivants de l'U-981 évacués grâce à des dinghys, au sud-ouest de La Rochelle.
Sa neuvième patrouille commence au port de Horten en Norvège le sous les ordres de l'Oberleutnant zur See Herbert Loeder, commandant de l'U-309 depuis . Celui-ci entame sa quatrième patrouille avec cet U-Boot. Après neuf jours en mer, le submersible est coulé le dans la mer du Nord à l'est de Moray Firth en Écosse à la position géographique de 58° 09′ N, 2° 23′ O par des charges de profondeur de la frégate canadienne HMCS St. John, lors du quatrième lancer ajusté grâce à son ASDIC (sonar). Les 47 membres d'équipage meurent dans cette attaque.
Chris Bishop, historien militaire (trad. de l'anglais par Christian Muguet), Les sous-marins de la Kriegsmarine : 1939-1945 : le guide d'identification des sous-marins [« The spellmount submarine identification guide : Kriegsmarine U-boats 1939-1945 »], Paris, Éd. de Lodi, , 192 p. (ISBN978-2-84690-327-1, OCLC470721805, BNF41298980)
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
