Начало Великой Отечественной войны «Д-3» встретила под командованием капитан-лейтенанта Ф.В. Константинова в составе 1-го дивизиона бригады подводных лодок СФ в губе Мотка. Вечером 23 июня 1941 г. «Д-3» вышла в район Порсангер-фьорда. Во время похода, суда противника не были обнаружены, только однажды сигнальщики наблюдали на горизонте мачты судов, сблизиться с которыми не представлялось возможным. Вскоре подводная лодка была отозвана с позиции и вечером 4 июля ошвартовалась в Полярном.

«Д-3» в составе Северной военной флотилии, март 1935 г.

Вечером 17 июля «Д-3» снова вышла в море. Все время нахождения на позиции в Лоппском море «Красногвардеец» преследовала череда поломок. Утром 25 июля подводная лодка была отозвана на базу, где 28 июля встала на ремонт.

Утром 16 августа «Красногвардеец» вышел в третий боевой поход в район Вардё. Вечером 19 августа «Д- 3» обнаружила конвой противника в составе пяти транспортов в охранении двух эсминцев и сторожевика. Готовя очередное наступление на Мурманск, противник перебрасывал части 6-й горнострелковой дивизии в Киркинес. Техническое состояние корабля было таково, что, при выходе в атаку подводная лодка с трудом удерживала глубину. Перед залпом горизонтальщик «утопил» перископ, и выстрел одиночной торпедой был сделан вслепую. Противник атаки не заметил, торпеда прошла мимо. 25 августа «Д-3» обнаружила конвой противника, но выйти в атаку не смогла, так как не успела лечь на боевой курс из-за временного выхода из строя вертикального руля. 7 сентября 1941 г. лодка вернулась в базу. Четвертый боевой поход «Д-3» обеспечивал командир дивизиона И.А. Колышкин. Вечером 22 сентября подводная лодка вышла в район Тана-фьорд — Бос-фьорд. Первый контакт с противником состоялся утром 26 сентября в Конге- фьорде. Подводная лодка выпустила две торпеды по одиночному судну. Через две минуты, после того как торпеды вышли, на «Д-3» услышали сильный взрыв. Спустя семь минут командир в перископ попытался увидеть результат атаки, но налетевшие снежные заряды не дали этого сделать. На следующий день в районе Гамвика подводная лодка обнаружила одиночно идущий танкер. Лодка потопила его одной торпедой. Днем 30 сентября у входа в Тана-фьорд «Д-3» обнаружила два одиночных транспорта, расходящихся контркурсами. Над ними кружил самолет. Для атаки было выбрано судно водоизмещением 2000–3000 тонн, идущее в восточном направлении, по которому подводная лодка выпустила три торпеды. Через пять минут после атаки в перископ наблюдался всего один транспорт. По не вполне проверенным данным второй транспорт был потоплен. Через несколько часов подводная лодка пыталась атаковать конвой, состоящий из двух транспортов и танкера под охраной двух сторожевиков и двух охотников. Выходя на боевой курс «Д-3», следуя под перископом, лодка на небольшой глубине выскочила на банку. Сойти с нее в подводном положении не удалось. «Д-3» всплыла в позиционное положение, развернулась и снова погрузилась. К счастью, подобный маневр остался незамеченным для противника, но момент для атаки был упущен. Днем 11 октября в районе Конгс-фьорда «Д-3» атаковала тремя торпедами транспорт, шедший под охраной миноносца. Из-за снежного заряда командир результатов атаки не наблюдал, но были слышны два взрыва… 13 октября в Тана-фьорде «Красногвардеец» попал в сеть, освободиться от которой смог только через час. 14 октября на «Д-3» вышел из строя шумопеленгатор. В этот же день из-за внезапного ухудшения видимости подводная лодка не смогла атаковать конвой, состоящий из двух транспортов под охраной эсминца и двух тральщиков. В ночь на 16 октября «Д-3» была отозвана на базу и на следующий день прибыла в Полярный.

29 октября 1941 г. командиром «Д-3» был назначен капитан-лейтенант (затем капитан 3 ранга) М.А. Бибеев.

11 ноября «Д-3» завершила ремонтные работы и днем 22 ноября вышла в район мыса Нордкап. В этом боевом походе на борту лодки находились командир дивизиона И.А. Колышкин. Вечером 22 ноября вышли из строя носовые горизонтальные рули, затем вышел из строя гирокомпас. Если рули были введены в строй уже 24 ноября, то ремонт гирокомпаса в походных условиях был невозможен. Командир рискнул продолжить плавание по магнитному компасу.

«Д-3» выходит в поход.

Утром 24 ноября «Д- 3» заняла указанный район, имея невязку в 60 миль к западу. Наконец, подводная лодка прибыла к устью Порсангер-фьорда, где могла уточнить свое место по береговым ориентирам. «Красногвардеец» проник в фьорд. 28 ноября бухте Хоннинсвог подводная лодка обнаружила конвой и тремя торпедами атаковала судно водоизмещением 6000 т. Спустя минуту на подводной лодке зафиксировали взрыв и посчитали цель пораженной. Днем 5 декабря северо-восточнее мыса Сверхольт — Клуббен были обнаружены два транспорта и миноносец. В момент выхода лодки в атаку на транспорт, миноносец пошел прямо на нее и вынудил уйти на глубину. При повторной атаке с дистанции 8-10 кбт «Д-3» произвела залп четырьмя торпедами. Спустя минуту после пуска торпед прогремели два взрыва, был потоплен транспорт водоизмещением 10000 т. Спустя сутки в этом же районе атаке «Д-3», двигаясь под перископом, обнаружила судно в сопровождении тральщика, вышла в атаку и выпустила три торпеды. Был услышан взрыв. Тральщик атаковал лодку и заставил ее погрузиться. Когда тральщик удалился, лодка всплыла под перископ. Наблюдая за результатом атаки, командир, по его словам, видел, как корабль эскорта снимает людей с гибнущего судна, которое ушло под воду, перевернувшись кормой вверх. Как выяснилось позднее, был потоплен танкер «Абразам Линкольн» (9570 брт). 15 декабря 1941 г. «Д-3» вернулась на базу.

По итогам 1941 года «Д-3» заняла первое место по количеству потопленных судов среди советских подводных лодок (7 транспортов в 36000 тонн). Командир лодки был награжден орденом Красного Знамени, комдив И.А. Колышкин, неоднократно выходивший на «Красногвардейце» в море был первым среди подводников СФ представлен к званию Героя Советского Союза.

21 декабря «Красногвардеец» перешел на мурманский завод наркомата рыбной промышленности, где подводную лодку ждал текущий ремонт.

17 января 1942 г. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 17 января 1942 г. подводная лодка «Д-3» была награждена орденом Красного Знамени.

К началу февраля ремонтные работы были завершены, и лодка вновь вступила в строй. 22 февраля 1942 г. «Красногвардеец» вышел в шестой боевой поход в район Тана-фьорда. Возможность атаковать представилась не сразу. 24 февраля подводная лодка дважды упустила цели. Утром из-за плохой видимости «Д-3» не сумела атаковать неустановленное судно. Днем из- за внезапного изменения курса цели не удалось выпустить торпеду по группе тральщиков или охотников. Днем 27 февраля «Красногвардеец» обнаружил конвой в составе двух транспортов и танкера под охраной трех сторожевиков и тральщика. Подводная лодка не успела выйти на боевой курс, и на глазах командира караван зашел в Мехами. 8 марта 1942 года «Д-3» отозвана из района Тана-фьорда для прикрытия союзного конвоя PQ-12.