Il part du port de Wilhelmshaven pour sa première patrouille le , aux ordres du KapitänleutnantWerner von Schmidt. Après trente-et-un jours de mer, il retourne à Wilhelmshaven qu'il atteint le
Sa deuxième patrouille démarre du port de Wilhelmshaven le sous les ordres du Kapitänleutnant Wolfgang Barten. Après quatre jours en mer, l'U-40 est coulé le dans la Manche au large de Calais à la position géographique de 50° 41′ 06″ N, 0° 15′ 01″ E, par collision avec une mine britannique.
45 membres d'équipage meurent dans ce naufrage, pour trois survivants qui sont faits prisonniers.
Chris Bishop, historien militaire (trad. de l'anglais par Christian Muguet), Les sous-marins de la Kriegsmarine : 1939-1945 : le guide d'identification des sous-marins [« The spellmount submarine identification guide : Kriegsmarine U-boats 1939-1945 »], Paris, Éd. de Lodi, , 192 p. (ISBN978-2-84690-327-1, OCLC470721805, BNF41298980)