С-6 без происшедствий прибыла в Сантандер 6 мая и уже 9 мая вышла в боевой поход. 9 мая в тот же порт наконец пришла и С-4. 12 мая С-6 вернулась в порт Portugalete (Бильбао) и в тот же день получила повреждения в результате авианалета (погибло 6 членов экипажа) и ремонтировалась до июня. С-4, базируясь на Сантандер, действовала в Кантабрике без каких-либо успехов.
Фактически, только на С-6 удавалось поддерживать дисциплину и относительную боеготовность экипажа. Ненадежные члены экипажа были списаны на берег, а экипаж был пополнен за счет девяти членов местных баскских морских добровольческих формирований (Voluntariado del Mar). С 6 июня после устранения повреждений лодка, базируясь на Бильбао и Сантандер, регулярно выходила в море для поиска кораблей мятежников, блокирующих республиканское побережье. В июле 1937 года Бурмистрова сменил другой советский командир Николай Павлович Египко (псевдоним – capit'an de corbeta Severino Moreno L'opez), командовавший лодкой до октября. С-6 трижды выходила в торпедные атаки против крейсеров “Almirante Cervera” (20 июня), “Baleares” (24 июля) и минного заградителя “J'upiter” (15 октября), но всякий раз неудачно. На протяжении этого периода С-2 и С-4 также совершили несколько безуспешных походов.
В связи с опасностью захвата Сантандера войсками националистов в ночь с 24 на 25 августа корабли Fuerzas Navales del Cant'abrico начали перебазирование оттуда в Gij'on. При этом на борту С-4 были эвакуировано политическое и военное руководство Севера, а на С-6 кроме республиканских военачальников также 10 советских военных советников, важные государственные документы и ценности на сумму 15 миллионов песет. На переходе С-6 пришлось уклоняться от атаки эсминца “Velasco”.
В ночь с 25 на 27 августа Gij'on подвергся сильнейшей бомбардировке с воздуха, были потоплены три крупных транспорта, повреждены эсминец и ряд вспомогательных судов. С-2 и С-4 получили незначительные повреждения корпуса. Все это вынудило все подводные лодки на следующий день покинуть порт и выйти в море для выполнения наспех поставленных боевых задач.
Вскоре на С-6 вышли из строя горизонтальные рули, но ей был отдан приказ оставаться на позиции, несмотря на потерю боеспособности. Только 2 сентября лодке удалось вернуться в Gij'on.
С-2 и С-4 по инициативе их командиров, ссылавшихся на неисправности, несмотря на запрет командования ушли во Францию. С-4 прибыла в Le Verdon 29 августа, а С-2 – 1 сентября в Brest. Ремонт С-2 осуществлялся на судоверфи в Saint-Nazaire до июня 1938 года, а С-4 в Бордо до апреля того же года.
С-6 совершила несколько выходов в море, в ходе одного из которых в ночь с 15 на 16 сентября неудачно атаковала двумя торпедами минный заградитель “J'upiter”.18 октября при стоянке в порту El Mussel (Gij'on) была тяжело повреждена при авианалете и в ночь с 20 на 21 октября затоплена экипажем в двух милях от мыса Cabo Torres.Таким образом, группировка республиканских ПЛ на Севере перестала существовать. Да и во всем республиканском флоте к концу 1937 года в строю оставалась только ПЛ С-1.
Во время стоянки С-2 и С-4 во французских портах с них дезертировали оба командира и до половины членов экипажей. К этому времени во Франции действовала разветвленная сеть франкистской агентуры во главе с начальником Военной разведывательной службы пограничной зоны с Францией (del Servicio de Informaci'on militar de la zona fronteriza con Francia) майором Troncoso, действовавшей в тесном контакте с германской разведкой и крайне правыми французскими партиями и группировками. Экипажам республиканских лодок в передачах франкистского радио за дезертирство предлагалось вознаграждение в сумме 2 тысяч французских франков, за побег и порчу механизмов – 3 тысячи, а за крупную аварию – до 5 тысяч франков.
Ночью 28 сентября группа франкистских агентов совместно с командирами С-2 Alferez de Nav'io Jos'e Luis Ferrando Talayero и С-4 Teniente de Nav'io Jes'us Lasheras Mercadal пытались захватить С-2 и угнать ее на территорию, контролируемую франкистами. Эта попытка не увенчалась успехом. В командование лодками вступил Capit'an de Corbeta Pedro Pardo, а затем его сменили советские офицеры – на С-2 Н.П. Египко (Capit'an de Corbeta Severino Moreno, декабрь 1937 – апрель 1938), на С-4 – И.А. Бурмистров (Capit'an de Corbeta Luis Mart'inez, январь 1938 – июнь 1938). Вместе с советскими командирами из Испании прибыли и новые члены экипажей взамен дезертиров.
Ремонт лодок во Франции проходил с большими трудностями из-за ряда актов саботажа, совершенных членами экипажей и работниками судоверфей, а также сложностей с поставками запасных частей и оборудования. Так на С-2 были выведены из строя аккумуляторная батарея, воздушный компрессор, перископ и другое оборудование, обнаружены и обезврежены зажигательные и взрывные устройства.