En 1939, avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, l'Ariane était basé à Cherbourg[1]. Lorsque la Seconde Guerre mondiale éclata le avec l'invasion de la Pologne, Ariane faisait partie de la 14e division sous-marine — une partie de la 2e division de sous-marin de la 6e escadrille — avec ses sœurs les navires Danaé et Eurydice et le sous-marin Diane, basés à Oran en Algérie[1]. La France est entrée en guerre aux côtés des Alliés le , puis l'Ariane a participé à la surveillance des îles Canaries[1], où les alliés pensaient que des cargos allemands s'étaient réfugiés au début de la guerre et servaient de navires de ravitaillement pour les U-boot allemands.
Les forces terrestres allemandes avancèrent en France le , déclenchant la bataille de France, et l'Italie déclara la guerre à la France le et a rejoint l'invasion. La bataille de France se termina par la défaite de la France et par un armistice avec l'Allemagne et l'Italie le . Lorsque l'armistice entra en vigueur le , l'Ariane était toujours basée à Oran[1].
Après l'armistice du , Ariane a servi dans les forces navales de Vichy. Le , les Britanniques lancent l'opération Catapult, qui vise à saisir ou neutraliser les navires de la marine française pour empêcher leur utilisation par les Allemands, et Ariane est au port de la base navale française de Mers El Kébir à Oran le jour où une escadre navale britannique est arrivée de la base et a exigé que la marine française remette les navires basés là-bas à la garde britannique, ou les neutralise. Les Français mettent leurs sous-marins en alerte à Oran[1], et à 15h00[1] l' "Ariane" et le "Danaé" étaient prêts à appareiller, ce qu'ils ont fait à 15h30[1] avec le Diane et l'Eurydice[4], et à 17h54 les quatre sous-marins reçoivent l'ordre de prendre la mer[1].
Lorsque les navires de guerre britanniques ouvrirent le feu sur les navires français dans le port à 17h57[1], démarrant leur attaque de Mers el-Kébir, Ariane était à 4 NM à l'ouest de Diane, qui à son tour était à 3.5 NM à l'ouest de la pointe de l'Aiguille (35° 52′ 31″ N, 0° 29′ 04″ O) dans la Province d'Oran[1]. Aucun des quatre sous-marins n'a pu se rapprocher des navires britanniques pendant la bataille[1]. Cette nuit-là, les sous-marins patrouillaient en surface au large d'Oran selon une ligne de patrouille nord-sud[1]. Ils restèrent en patrouille au large d'Oran jusqu'au à 20 heures avant de revenir à Oran[1].
Alors que l'opération Catapult se poursuivait, les forces britanniques attaquèrent l'escadron français à Dakar au Sénégal le [1]. Ayant appris l'attaque, les autorités navales françaises à Oran ordonnèrent à Ariane , Diane et Eurydice de former une ligne de patrouille au large de cap Falcon, Algérie[1].
En , «Ariane» est placé sous bonne garde à Oran sans arme ni carburant conformément aux termes de l'armistice du [1].
L'Ariane était encore dans cet état lorsque les forces alliées envahirent l'Afrique du Nord française lors de l'opération Torch le . Il fut sabordé à Oran le pour empêcher sa capture par les forces alliées.
(en) Donald A. Bertke, Don Kindell, Gordon Smith et Susan A. Bertke, WORLD WAR II SEA WAR: FRANCE FALLS, BRITAIN STANDS ALONE: Day-to-Day Naval Actions from April 1940 through September 1940, vol.2, Lulu.com, (ISBN978-1-937470-00-5 et 1-937470-00-8, EAN978-1-93747-000-5, lire en ligne), p.192.