Zu Bekanntheit gelangte das U-Boot, als es am 30.Januar 1945 unter Kapitän Alexander Iwanowitsch Marinesko das ehemalige deutsche "Kraft durch Freude"-Kreuzfahrtschiff Wilhelm Gustloff mit drei Torpedos versenkte. Das Schiff war am selben Tag von Gotenhafen aufgebrochen, um etwa 1500 Marinesoldaten und Wehrmachthelferinnen und über 8500 Zivilpersonen nach Westen zu bringen. Als es nach der Torpedierung gegen 22:50Uhr auf der Höhe von Stolpmünde sank, kamen über 9300 Menschen ums Leben. Die genaue Opferzahl ist nicht bekannt, da die Einschiffung überhastet vorgenommen und nicht alle Passagiere registriert worden waren. Etwa zwei Wochen später torpedierte das U-Boot am 10.Februar 1945 die Steuben mit etwa 4200 Menschen an Bord. Diese Untergänge zählen zu den schwersten Katastrophen der Seefahrt.
Am 7.September 1954 wurde S-13 außer Dienst gestellt und 1956 verschrottet. Günter Grass erwähnte S-13 in seinem Roman Im Krebsgang.
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