U trenutku kada je Treći Reich napao Poljsku i tako započeo Drugi svjetski rat, Orzeł je bio usidren u Oksywieu. Podmornica je inicijalno sudjelovala u Operaciji Worek, ali se već 4. rujna povukla iz borbi, nakon što je pretrpjela štetu i počela puštati ulje. Podmornica se uputila za Tallinn, gdje je stigla 14. rujna1939. godine oko 01:30.[1] Sljedećega dana, zapovjednik podmornice Henryk Kłoczkowski odveden je u bolnicu, gdje je liječen za nepoznatu bolest od koje je bolovao još od 8. rujna. Prema Haškoj konvenciji iz 1907. godine, neprijateljska su plovila mogla koristiti neutralne luke do određenih granica bez ometanja, tako da su Estonci inicijalno bili jako uslužni prema posadi podmornice te su im čak pomogli u popravku oštećenog kompresora.[1] Međutim, situacija se ubrzo promijenila, vjerojatno zbog njemačkog pritiska, tako da je Estonska vojska ušla na podmornicu, uzela sve mape, zadržala posadu i potpuno razoružala podmornicu.[2]
Komandu nad podmornicom preuzeo je Jan Grudziński, uz pomoć prvog časnika, Andzeja Piaseckog;[3] pod njihovim vodstvom, posada Orzeła (srpskohrvatski: Orao) razmišljala je o bijegu. Plan je započeo tako što je Grudziński 16. rujna sabotirao cijevi za torpeda, spriječivši tako Estonce da zaplijene šest preostalih raketa; kako je bila nedjelja, nije bilo moguće odmah pronaći zamjenski dio. U međuvremenu je časnik po imenu Władysław Narkiewicz uzeo jedan od brodova i pod krinkom da ide pecati izmjerio dubinu planirane rute za bijeg.[2]
Bijeg podmornice Orzeł
Dana 18. rujna, oko 00:00, došlo je do iznenadnog kvara na svjetlima u luci, tako da je posada podmornice iskoristila priliku i odlučila pobjeći. Grudziński je pripremio sve za bijeg, ali morali su odgoditi isplovljavanje do dolaska estonskog časnika, koji je nakon polusatne inspekcije utvrdio da je sve uredno i poželio laku noć posadi podmornice. Posada je nastavila s planovima; dvojica estonskih čuvara nenasilno su uzeti za taoce, svjetla u luci su sabotirana i podmornica je ubrzo isplovila pod krinkom mraka.[2] Estonci su pokrenuli potragu za podmornicom te su je uspjeli detektirati, nakon čega su otvorili vatru i neznatno oštetili samu podmornicu; teška artiljerija navodno nije pucala zbog straha da ne ošteti ostala plovila u luci, tako da je Orzeł uspio napustiti tallinnsku luku i ući u Baltičko more.[3]
Grudziński je inicijalno planirao ukrasti navigacijske mape s njemačkog trgovačkog broda, međutim ni nakon tri tjedna nijedan takav brod nije se pojavio, tako da je odlučeno da će podmornica pokušati proboj do Britanije, iako je posada imala samo vodič o švedskim svjetionicima i ručno nacrtanu kartu.[3] Trebala su im dva dana da izađu u Sjeverno more kroz njemačku blokadu. Njemačke i estonske novine inicijalno su izvijestile kako su dvojica zatočenih Estonaca ubijeni, međutim ispostavilo se kako su ih Poljaci oslobodili, žive i zdrave, nedaleko od švedske obale te im dali dovoljno odjeće, hrane i novca da dođu do kopna.[4]
Orzeł je došao do obale Škotske14. listopada1939. godine; nakon što su poslali signal na lošem engleskom, ratni brod Royal Navyja otpratio ga je do luke. Dolazak podmornice iznenadio je Britance, koji su vjerovali da je podmornica izgubljena;[3] nakon remonta, Orzeł je vraćen u aktivnu službu u Sjevernom moru.[3][5] Nakon ovog incidenta, sovjetske su novine pisale kako su Estonci namjerno dozvolili Orzełu da pobjegne, što je iskorišteno kao opravdanje za vojnu invaziju u lipnju 1940. godine.
