1942年6月25日，苏联舰队首长向K-21号潜艇布置了一项重要任务：命令该艇和其他艇配合，按照苏联同美英海军当局达成的协议，到熊岛替换美英舰艇，给PQ-17V护航运输队担任警戒。这支护航运输队由美英两国的34艘运输船和21艘警戒舰组成，将在6月27日由冰岛的华尔峡湾出航，经过熊岛到达苏联的摩尔曼斯克港。根据可靠情报，希特勒正在调集兵力，准备截击这支护航运输队，该艇的任务是，到挪威北岸的外海交通线上设伏，打击可能来犯的法西斯舰艇，保证PQ-17护航运输队安全到达目的地。

紧张的出海准备工作开始了，K-21号艇的全体人员日夜忙碌着装载弹药、柴油和食品。他们小心翼翼的把鱼雷装到艇上，好让这些雪茄型的自动武器能把敌人送到海底。

6月28日，K-21号艇解缆出港，驶向大海。那天海上风平浪静，静悄悄的，好像战争离这儿还很远。谁能料想到，在这平静的海面上，随时都可能发生一场激烈而紧张的战斗。

令人难熬的六个昼夜过去了，K-21号一直在顽强地搜索敌人，这时北方正是北极日，太阳昼夜不落，这给潜艇的活动造成很大困难，因为上浮充电时，没有夜色的掩护，很容易被敌人发现。六天来，K-21号艇已经发现过5多架敌机，进行过48次搜潜。

7月5日早晨，K-21在因交伊岛附近接到舰队司令部的通报。通报说，7月1日傍晚，PQ-17护航运输队在熊岛以西200海里处被德国潜艇发现。希特勒统率部企图在护航运输队进入熊岛以南的海域时，用水面舰艇对它实施突击。德国的一支分舰队在7月4日已经从挪威德伦的英港出航。这支分舰队由梯比兹号战列舰，舍尔上将号重巡洋舰和8艘驱逐舰组成，K-21号的任务是攻击梯比兹号战列舰。

艇长命令加强观察瞭望，同时采取了措施，尽可能提早与敌舰遭遇，这时能见度良好，风3-4级，浪2-3级。

16时33分，K-21号艇在北角西北26海里处浮到潜望深度。值更官小心地升起了潜望镜，仔细观察海面情况，但什么也没有发现。可是潜望镜刚降下来声纳兵就报告，螺旋桨噪音，方位212度。值更官又迅速升起潜望镜。尽管能见度良好，但还是没有发现目标。

K-21号艇向螺旋桨噪音方向接近。17时0分，艇长在潜望镜中发现了1艘潜艇，距离50链左右，接着又发现了另外一艘潜艇，距离约70链。

艇长随即下达了鱼雷攻击命令，同时开始进行接敌机动，准备查清情况，转入攻击，但是他很快发现敌人并不是潜艇，而是2艘驱逐舰，在北极地区，就像在撒哈拉沙漠上一样，幻景常常迷惑人们，海面折光使海岸线和敌舰变得又扁又长，正因如此，人们才将驱逐舰误认为是潜艇。

17时18分，忽然又发现大型军舰的桅杆，方位是202度，距离在100链左右，无疑，驱逐舰不过是敌人的警戒兵力，而大舰才是搜索已久的目标，于是艇长决定突击大舰。

K-21号加大了航速，向德舰接近。很快，艇长清楚的看到了2艘大型军舰成单横队航行，航向约45度，大舰周围由驱逐舰组成了环形警戒，上空还有许多敌机在巡逻。

17时36分，艇长用潜望镜发现了敌人分舰队向左转向，朝西北而去，这时，他已经可以辨认出舍尔上将号在前航行，梯比兹号跟在后面，艇长鲁宁还是第一次看到这样的庞然大物，他知道，梯比兹号是德国最新最大的战列舰，这样的战列舰德国一共只有4艘，但是到了1942年夏季，已经有3艘被击沉击伤，因此梯比兹号战列舰就成为法西斯海军的唯一王牌。

K-21艇距离敌舰队越来越近，敌舰不时改变航向，呈蛇形机动，但是正当K-21号准备攻击时，却发现梯比兹号突然转向，巨大的舰舷很快就缩成了一个小点，在这种情况下，K-21艇并不适合攻击，但是机不可失，时不再来，K-21艇还是决定发动攻击，很快，战列舰的舰首就进入了瞄准线，18时01分，敌舰距离17-18链，K-21艇进行了四雷齐射，间隔4秒，第一条鱼雷射出后，艇长立即降下潜望镜，在射出第四条鱼雷时，K-21号开始下潜，全速转入脱敌航向。

全体艇员都在静听，2分15秒后，传来了两声爆炸声，又过了20秒，又是两声爆炸声，K-21号艇趁乱退出战斗，敌人驱逐舰甚至连1枚深水炸弹都没有来得及投放。

次日晨，苏联侦察机在挪威沿岸附近发现了这支德国分舰队正在向阿尔尼岛驶去。后来英国侦察机证实，梯比兹号在阿尔尼岛停留两天后进坞修理，在此后3个月，梯比兹号一直没有在海上出现过。

苏联潜艇粉碎了希特勒统帅部截击PQ-17护航运输队的企图，取得了重创梯比兹号战列舰的胜利，完成了任务。