Столь быстрому карьерному росту молодого офицера способствовало несколько обстоятельств. Это и ввод в строй новых подводных лодок, на которые уходили со старых более опытные подводники, а также политические репрессии 1937–1939 гг., которые затронули и флот. Так, на А-4, в бытность службы на ней Н. Малышева, в 1938 г. был уволен штурман Л.Е. Лернер. Причиной увольнения стало то обстоятельство, что его отец имел пивную лавку с наемной рабочей силой, а сам он хвалил материальное положение офицеров царского флота.
К началу войны лодка A-З, которой командовал Малышев, числилась во второй линии и находилась в Севастополе на капитальном ремонте. К 1 июля ремонт был закончен. 3 июля она перешла на место постоянного базирования в город Поти. Последовало несколько боевых выходов в дозор юго-восточнее Поти, но все они проходили без встреч с противником. 5 ноября 1941 г. после очередного возвращения на базу A-З требовалось докование и текущий ремонт, но заняться им Малышеву не довелось. Спустя два дня в Очемчири в результате неправильного обращения с оружием командир П/1 «М-62» старший лейтенант А.А. Воробьев смертельно ранил себя. На следующий день он умер. В командование его лодкой вступил Н. Малышев.
Лодка «М-62» XII серии была новой, она вступила в боевой состав флота 31 августа 1940 г. Водоизмещение ее было даже меньше, чем у лодок типа «АГ» — 206 т, габариты примерно те же: длина — 44,5 м, ширина 3;6 м. Скорость лодки несколько больше 14,4 узла, а в подводном положении ДО 7,8. Вооружение всего 2 носовых торпедных аппарата, но против наземных атак кораблей и самолетов имелась артиллерийская установка — 45-мм пушка и зенитный пулемет. Существенно были увеличены дальность плавания в надводном положение — до 3580 миль и до 108 км в подводном. Экипаж 20 человек.
При возвращении с позиции 6 декабря 1941 г. из-за Ошибки в счислении в условиях сильного шторма лодка прочно села на мель в районе устья реки Гагида. Кормовая часть лодки, вертикальный и кормовые горизонтальные рули получили сильные повреждения. Лишь 17 декабря она была снята с мели аварийно-спасательным судном и отбуксирована в Поти. Начался аварийный ремонт. Остро переживая неудачу, Малышев и старший техник-лейтенант Прокофьев вместе с другими моряками самоотверженно помогали рабочим в ведении ремонтных работ. Ремонт длился около полугода.
15 июня 1942 г. лодка перешла в Очамчире, 4 июля — в Поти, 7 июля — обратно в Очамчире, 30–31 июля — в Туапсе.
Среди других командиров подводных лодок Малышев выделялся лихостью и беспечностью характера, но воинский долг выполнял старательно, без показухи. Еще ему часто попросту не везло.
В последующем, в связи с усилением движения вражеских конвоев между портами северо-западной части Черного моря и портами Крыма, «М-62» действовала на позициях в районах Севастополя, м. Тархан кут, м. Бурнас, о. Фидониси, Сулина-Констанца. Неоднократно «М-62» была контратакована вражескими кораблями, сбросившими на нее десятки глубинных бомб, однако командир принимал грамотные решения и уводил корабль из-под удара.
Во время подготовки противника к форсированию Керченского пролива и высадке его на Таманский полуостров командование Черноморского флота решило в ночь на 3 августа 1942 г. крейсером «Слава» и лидером «Харьков» обстрелять город и порт Феодосию и причалы Двуякорной бухты для уничтожения сосредоточившихся там судов и плавучих средств. Для обеспечения ориентировки и надежной обсервации кораблей ночью к «Харькову» высылалась подводная лодка «М-62». Но из-за частого маневрирования кораблям в заданной точке прожектор «М-62» обнаружить не удалось. Стрельбу кораблям пришлось вести, пользуясь только ориентировочной обсервацией. Затем корабли подверглись торпедным атакам с моря и воздуха.
Продолжая выполнять боевую задачу, 7 августа в 13.30 командир «М-62» в районе Судака произвел торпедную атаку конвоя. В его составе находились 12 бы-; Переходных десантных барж. Атака производилась из подводного положения с временным интервалом двумя торпедами. Через 55 секунд моряки услышали 2 взрыва. Через 5 минут командир поднял перископ и наблюдал тонущую БДБ. Лодка была контратакована кораблями противника, сбросившими 24 глубинные бомбы» В результате ближних взрывов был поврежден кингстон уравнительной цистерны, через лопнувший визир цистерны вода поступила в центральный пост. Наследующий день лодка благополучно прибыла в Новороссийск.
После мелкого ремонта 8–9 августа лодка перешла Туапсе, 9-10 — в Поти, где прошла аварийный ремонт. 21 августа после ремонта перешла в Очамчире.
Во втором боевом походе после ремонта, вечером 6 октября, при погружении лодка была обнаружена кораблями румынского конвоя. В районе погружения лодки они сбросили несколько глубинных бомб. Из-за неисправности гирокомпаса командир в атаку не выходил. Лодка благополучно возвратилась на базу.
Затем в летописи флота упоминается боевой поход лодки в зимних условиях. 14 декабря 1942 г. лодке, по докладу командира, пришлось уклоняться от атаки подводной лодки противника. 17 декабря в 14 ч 14 мин северо-восточнее м. Бурнас был обнаружен транспорт, а затем тральщик. «М-62» выходила в атаку последовательно по обоим, но цели меняли курс, и атака становилась невозможной. В 14 ч 42 мин был обнаружен конвой в составе транспорта, двух тральщиков и сторожевого катера. «М-62» атаковала транспорт двумя торпедами на расстоянии 10 кабельтовых и легла на грунт. Через одну минуту подводники услышали два взрыва. Лодка подверглась двухчасовому преследованию кораблей противника, который сбросил на безопасном удалении от нее 5 глубинных бомб. Гибель торпедированного судна наблюдали в перископ командир, его помощник и штурман и по возвращении на базу командир доложил о потоплении транспорта 8000 т.
В 1943 г. лодка совершила 6 походов, но добиться новых побед команде не удалось. Экипаж выполнял отдельные вспомогательные задачи, например, поиск летчиков упавшего в море самолета. Были опасные моменты. Так, утром 11 марта в районе мыса Чауда при попытке атаковать конвой лодка была обнаружена сторожевыми катерами, которые сбросили на безопасном от нее удалении 16 глубинных бомб. В мае — августе лодка проходила текущий ремонт. Затем снова вышла в море. 10 октября командир отказался от атаки конвоя БДБ из-за малой ценности объектов, но больше кораблей противника в этом походе обнаружить не удалось. 17 ноября при форсировании минного заграждения противника лодка коснулась минрепа, затем попала в рыбачьи сети, освободиться от которых удалось лишь с большим трудом.
В начале декабря лодка вновь встала на текущий ремонт. С целью ознакомления с положением дел в бригаде ПЛ ЧФ после гибели ее командира капитана 1-го ранга А. Крестовского[126] из Москвы прибыл заместитель начальника управления подводного плавания контр-адмирал Н. Виноградов[127]. Еще перед отъездом из столицы он принял решение совершить боевой поход на одной из лодок. И когда в Поти сообщил об этом командиру 1-й бригады ПЛ ЧФ контр-адмиралу П. Болтунову[128], то тот попытался отговорить его от такого намерения, зная, что к походу готовится «М-62»:
— Экипаж этой «малютки», к сожалению, у нас не лучший. Много в нем молодых, неопытных подводников. И командир тоже пока себя ничем не показал. Примерно так выразился Павел Иванович Болтунов.
На это предостережение Виноградов заметил, что поможет экипажу, чем сможет. Февральским вечером поднялся на борт «М-62».
22 февраля 1944 г. лодка вышла в новый боевой поход. Капитан-лейтенант Н. Малышев, стоявший на ходовом мостике, озабоченный резким ухудшением погоды, признался контр-адмиралу, что в прошлом походе корабль пострадал от сильных ударов волн. Старший начальник молча спустился вниз, прошел по отсекам. Убедился, что моряки действуют грамотно, а когда поднялся наверх, то увидел такую картину. Мощным ударом крупной волны на мостике оторвало и загнуло в корму ограждение рубки, повредило магнитный компас. Через рубочный пост вода хлынула в центральный пост, заполнила трюм. Вышел из строя гирокомпас, нижняя головка перископа оказалась в воде. Виноградов дал «добро» Малышеву погрузиться на безопасную глубину и заняться устранением возникших неисправностей. Ввести гирокомпас в меридиан не удалось. Тем не менее Виноградов утвердил предложение командира лодки идти на север до обнаружения вершин Крымских гор, чтобы определить свое место. Когда шторм ослаб, всплыли в надводное положение. С восходом солнца видимость улучшилась. По вершинам Роман-Коша, Чатыр-Дага, Ай-Петри определили координаты и повернули на северо-запад.
Лодка прибыла на позицию, и в последние сутки патрулирования, 28 февраля подводники обнаружили караван судов, медленно идущих на норд-вест. Шли 2 буксира с сухогрузными баржами, 6 БДБ, 2 лайбы, 1 СКА. С одобрения Виноградова Малышев не полез на рожон, а стал преследовать противника под перископом. Ночью всплыл, нагнал врага и занял позицию для атаки. В 22 ч 38 мин командир выпустил две торпеды по барже из надводного положения с расстояния 4 кабельтовых. Виноградов вспоминал:
