(с июня 1939 г. заказ № 38) После вступления в строй вошла в состав 1-го ДПЛ Первой эскадры Шестого флота, и до ноября 1941 г. занималась боевой подготовкой в водах Метрополии. С 10-го по 18.11.1941 г. корабль перешел из Йокосуки на атолл Кваджелейн. 26.11.1942 г. он вышел в море в составе Первой группы ПЛ контр-адмирала Сато Цутому, которая должна была к северу от о. Оаху атаковать боевые корабли противника. 6.12.1941 г. I-17 заняла позицию в назначенном районе патрулирования. 11.12.1941 г. она направилась к западному побережью США для поиска и атаки боевых кораблей противника, следующих к Гавайским о-вам. В тот же день ПЛ (капитан 3 ранга Нисино) к северу от Гавайских о-вов потопила американское торговое судно (6912 т) и 23.12.1941 г. торпедой тяжело повредила другое американское торговое судно (7038 т). 2.01.1942 г. корабль возвратился на атолл Кваджелейн. 27.01.1942 г. I-17 вышла в море для поиска американских АВ Yorktown и Enterprise. 13.02.1942 г. она получила приказ следовать к западному побережью США. 20.02.1942 г. бортовой ГСМ корабля дважды поднимался в воздух для поиска боевых кораблей противника, а 23.02.1942 г. — выбирал объект на побережье США для артиллерийского обстрела. 24.02.1942 г. ПЛ выпустила 17 140-мм снарядов по нефтяным приискам Элвоод у Санта-Барбары. Огонь велся в темное время суток, по площади (на основе данных разведки, проведенной 23.02.1942 г. бортовым ГСМ). На берегу возникли пожары, была обьявлена воздушная тревога. Командир I-17 (капитан 3 ранга Нисино) для корректировки огня планировал использовать бортовой ГСМ, но из-за поломки катапульты его в воздух поднять не удалось. 1.03.1942 г. лодка на подходах к Сан-Франциско торпедировала и потопила американский ТН William Н. Berg (8298 т). 27.03.1942 г. она возвратилась на атолл Кваджелейн. С 19-го по 28.04.1942 г. I-17 выходила вморе на перехват американских АВ, нанесших удар по Токио. С 12-го по 21.05.1942 г. корабль перешел в Куре, с 23-го по 25.05.1942 г. — в Оминато, а с 14-го по 18.06.1942 г. — на о. Парамушир, где поступил в распоряжение командующего Пятым Флотом, но участия в боевых действиях у Алеутских о-вов не принимал. С 30.06 по 2.07.1942 г. ПЛ перешла в Куре, с 15-го по 27.07.1942 г. — на атолл Кваджелейн, а с 9-го по 14.08.1942 г. — на атолл Трук. С 15.08.1942 г. она патрулировала у Соломоновых о-вов и 22.11.1942 г. пришла в Рабаул. С 8-го по 14.12.1942 г. I-17 перешла на атолл Трук. 10.01.1943 г. ПЛ направилась к восточным Соломоновым о-вам для борьбы с судоходством противника. 10.02.1943 г. для той же цели ей приказали перейти в район к северу от о. Новая Гвинея. 3.03.1943 г. корабль направился в море Бисмарка для спасения экипажей судов из состава конвоя, разгромленного американской авиацией. 4.03.1943 г. I-17 совместно с I-26 подобрала воды около 350 чел., которых 5.03.1943 г. доставили в Рабаул. 18.03.1943 г. корабль направился в район о-вов Фиджи и Самоа для борьбы с судоходством противника. 6.04.1943 г. ПЛ (капитан-лейтенант Харада) к западу от о. Фиджи потопила американский ТН (10169 т), на борту которого находились ТК РТ 165 и РТ 173. 21.04.1943 г. она пришла на атолл Кваджелейн. 17.07.1943 г. I-17 вышла с атолла Кваджелейн и направилась к восточным Соломоновым о-вам для борьбы с судоходством противника. 19.07.1943 г. на переходе она получила приказ следовать к Новым Гебридам. 19.08.1943 г. ПЛ (капитан-лейтенант Харада) в 40 милях к юго-западу от залива Ноумеа (о. Ноумеа, Новые Гебриды) в надводном положении была обнаружена новозеландским базовым самолетом, который вызвал экскортные корабли. Новозеландский корвет Tui глубинными бомбами, во взаимодействии с американской летающей лодкой, потопил I-17 со всем экипажем.