Nell'agosto-settembre 1937, nel corso della guerra di Spagna, operò in Mar Egeo contro il traffico a favore della Spagna repubblicana, ma non colse alcun risultato[2].
L'8 agosto 1940 fu inviato al largo di Creta ed il 13, di sera, individuò un mercantile veloce, senza riuscire ad attaccarlo[3]. Rientrò alla base il 16 agosto[3].
Tra fine ottobre ed inizio novembre fece parte di uno sbarramento di quattro sommergibili fra lo Ionio e l'Egeo, senza avvistare navi sebbene la Mediterranean Fleet fosse in quei giorni in mare più o meno in quella zona[4].
A fine mese fu nuovamente schierato (al comando del tenente di vascello Adriano Pini), stavolta al largo di Malta, a contrasto dell'operazione britannica «Collar»[5][3]. Alle 3.05 del 28 novembre avvistò la 3ª Divisione Incrociatori della Royal Navy, formata dall'incrociatore pesanteYork e dagli incrociatori leggeriGlasgow e Gloucester, e – da 3500 metri – lanciò due siluri con i tubi di poppa, avvertendo due detonazioni e poi una terza più violenta[5][3]. Nelle fonti inglesi non si trova però alcuna conferma non solo di danneggiamenti, ma nemmeno dell'attacco stesso[5][3].
Fra il 21 ed il 22 luglio 1941 fu inviato tra Pantelleria e Malta assieme ad altri tre sommergibili, per opporsi all'operazione inglese «Substance» (consistente nell'invio di un convoglio di rifornimenti a Malta), ma non avvistò il convoglio britannico[6].
Verso metà di giugno 1942 fu inviato – insieme ad altri quattro sommergibili, tra cui i gemelli Aradam ed Ascianghi – in agguato tra Malta, Pantelleria e Lampedusa in opposizione al convoglio britannico «Harpoon», nell'ambito della Battaglia di mezzo giugno; tuttavia il sommergibile non avvistò le unità avversarie[7].
L'11 agosto 1942 (comandava allora il sommergibile il tenente di vascello Renato Scandola) fu tra gli undici sommergibili disposti in agguato a settentrione della Tunisia, tra Scoglio Fratelli e Banco Skerki, per attaccare un convoglio britannico per Malta (si trattava dell'operazione britannica «Pedestal», poi sfociata nella Battaglia di mezzo agosto)[8][3]. Intorno alle sette di sera del 12 agosto individuò il convoglio – valutato, alle 19.10, in 14 mercantili e dieci cacciatorpediniere –, si portò all'attacco avvicinandosi sino a 1800 metri e, alle 19.38, lanciò quattro siluri: fu colpita ed immobilizzata la grossa motonave frigorifera Brisbane Star (12.791 tsl), che però riuscì in seguito a rimettere i motori in funzione ed a raggiungere la destinazione, pur ulteriormente danneggiato da attacchi di aerosilurantitedeschi[8][3]. Alcune fonti attribuiscono all'azione anche l'affondamento di un altro mercantile, il Deucalion (7516 tsl)[3], che tuttavia risulta in realtà affondato da aerosiluranti tedeschi Heinkel He 111[8]. Alle 19.56 il Dessiè, mentre si preparava a lanciare anche dai tubi di poppa, fu attaccato dai cacciatorpediniere, che lo bombardarono con circa 120 bombe di profondità sino alle 21.27, senza arrecargli danni[8]. Emerse alle 22.12, osservando gli incendi delle navi colpite da altri sommergibili ed aerei[8]. Il 13 fu nuovamente sottoposto a bombardamento con il ferimento di alcuni uomini (tra cui il comandante) e vari danni, dovendo così fare ritorno in porto[3].
Il 18 novembre 1942 lasciò Messina al comando del tenente di vascello Alberto Gorini, per raggiungere il proprio settore d'operazioni[3]. Alle 19.12 del 27 novembre comunicò per l'ultima volta con la base, poi scomparve[3].
Solo nel dopoguerra si apprese della sorte toccata al sommergibile: individuato da aerei il 28 novembre al largo di Annaba, in Algeria[9], era stato sottoposto a caccia antisommergibile dai cacciatorpediniere HMS Quentin e HMAS Quiberon[10] (informati della sua presenza dai velivoli)[11][3]. Colpito dalle bombe di profondità, era venuto in superficie con notevole appoppamento e sbandamento, e, prima che qualche uomo dell'equipaggio potesse abbandonarlo, era nuovamente e definitivamente affondato di poppa[11][3].
Con il Dessiè scomparve l'intero equipaggio formato dal comandante Gorini, da altri 4 ufficiali e da 43 fra sottufficiali e marinai[12].
Il sommergibile aveva svolto 26 missioni di guerra, percorrendo in tutto 15.193 miglia in superficie e 4263 in immersione[13].
COMANDANTI
Capitano di Corvetta Costanzo Casana dal 30 gennaio 1937 (responsabile durante l'allestimento a Taranto);
Tenente di Vascello Mario Di Muro dal 14 aprile 1937;