После небольшого навигационного ремонта подводную лодку снова привлекают к выполнению спецзаданий. 29 декабря в рамках проведения Керченско-Феодосийской десантной операции «Д-5» вышла в море с задачей высадки диверсионно-разведывательной группы в бухте Коктебель. Целью разведчиков было блокирование дороги Феодосия – Алушта. В ночь на 31 декабря подводная лодка приступила к высадке людей. Из-за сильного волнения моря из 31 человека удалось высадить только 21, причем двое из них погибли, так как шлюпка, в которой они находились, перевернулась. Подводная лодка так же понесла потери в личном составе – утонул трюмный краснофлотец Н.А. Кривошеин. Остальные десять человек из состава разведгруппы, высадка которых не состоялась, были доставлены обратно в Новороссийск. Высаженные разведчики не сумели выполнить поставленную задачу – группа попала в засаду. В расположение своих частей удалось выйти только пятерым десантникам.

    В середине января 1942 года «Д-5» перешла в Туапсе, где начала проведение текущего ремонта. Днем 23 марта 1942 Туапсе подвергся ударам авиации противника. От близких разрывов трех 250-кг бомб, которые взорвались в 15-18 м от носовой части субмарины, корабль получил тяжелые повреждения корпуса и механизмов, но остался на плаву. Выведены из строя гидроакустическая станция, эхолот, носовые торпедные аппараты и привод носовых горизонтальных рулей, повреждены надстройка, обшивка главного балласта № 2. На следующий день в результате авианалета подводная лодка имела потери среди экипажа. Погибло 8 краснофлотцев. 16 мая 1942 года, на «Д-5» сменился командир. В командование кораблем вступил старший лейтенант (затем капитан-лейтенант) Трофимов Иван Яковлевич. 21 мая подводная лодка вступила в строй.

    По окончании ремонта «Д-5» привлекают к снабжению Севастополя. Всего лодка сделала три транспортных рейса в осажденный город, доставив туда 120,2 т боеприпасов, 71 т бензина, эвакуировав на Кавказ 177 человек, в том числе, в последнем рейсе, членов Севастопольского горкома ВКП(б) с семьями. В ходе второго рейса в Севастополь днем 21 июня «Спартаковец» был атакован торпедным катером противника, сбросившего в месте погружения субмарины 13 глубинных бомб. Утром 27 июня, когда «Д-5» в третий раз вышла к берегам Крыма с грузом для защитников крепости, подводная лодка подверглась преследованию авиацией.

    В августе-сентябре «Д-5» три раза выходила в район Алушты с задачей принятия на борт группы партизан. Каждый раз, когда подводная лодка подходила к берегу, субмарина обстреливалась из стрелкового оружия. Условных сигналов, которые с берега должны были подавать партизаны, с подводной лодки так же не наблюдали.

    С ноября 1942 года «Спартаковец» вновь привлекают к действиям на коммуникациях противника. До января 1943 «Д-5» три раза входила на патрулирование района Босфора (позиция № 46). Вечером 8 декабря в точке 41°30' с.ш./28°33'3 в.д. лодка артогнем (израсходовано 9 102-мм и 11 45-мм снарядов) потопила парусно-моторную шхуну неизвестной национальности. Вероятно, жертвой атаки подводной лодки стала турецкая шхуна «Бейджик» («Beycik»), порядка 55-60 брт или «Кочибоглу» (Kociboglu) в 176 брт.

    10 февраля 1943 года «Д-5» вышла в район Феодосия – мыс Чауда (позиция № 48-б). Вечером 14 февраля в точке 44°58',9 с.ш./ 35°38',8 в.д. субмарину обнаружили два итальянских торпедных катера. «MAS-569» выпустил по подводной лодке две торпеды, которые, к счастью, прошли мимо, и обстрелял субмарину из пулемета. После того как подводная лодка погрузилась, на нее была сброшена серия из 6 глубинных бомб. 25 февраля «Д-5» начала возвращение в базу и вскоре благополучно прибыла в Поти.

    Весной 1943 года «Д-5» ставят на капремонт, и больше в боевых действиях она не участвует. В мае 1943 года, с уходом И.Я.Трофимова на «Д-4», ВРИО командира назначен капитан-лейтенант Борисов Николай Иванович. Новый командир был назначен на «Д-5» только 8 января 1944 года. Им стал капитан-лейтенант Суходольский Николай Васильевич; однако, 12 февраля его назначают на новую должность. Лодка опять осталась без командира, обязанности которого временно исполнял капитан 3 ранга Колтыпин Николай Александрович. 27 ноября 1944 года командиром «Д-5» назначен капитан 3 ранга Панов Николай Алексеевич.

    День Победы «Д-5» встретила на заводе № 201. Ремонт все еще продолжался. С 15 октября 1946 года лодка находится в распоряжении Научно-исследовательского минно-торпедного института ВМФ. 25 июля 1948 года «Д-5» наконец-то принята от промышленности, но 2 октября 1948 года ее переформировывают в опытовую подводную лодку, а 16 июня 1949 года переименовывают в «Б-32». 29 декабря 1955 года субмарина разоружена; вскоре она была исключена из состава ВМФ и сдана на слом.