“蛟龙号”在不同阶段的航海情况如下：
2009年至2012年，“蛟龙号”接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。2011年7月26日，在东北太平洋海域成功下潜至5057米水深处，创造了我国载人深潜新纪录。2012年6月27日，成功突破7000米大关，最深达到7062.68米，打破了日本“深海6500”从1989年保持至今的6527米下沉纪录。在7000米海试中，曾与母船失联近1小时，原因是操作不慎，潜航员按到了开启另一种通信方式的按钮，这种通信方式最优先，其它通信方式在它开启的情况下都要关闭，发现问题后指挥部重新建立通讯，潜航员顺利完成剩下作业。
2010年，“蛟龙号”载人潜水器在中国南海中进行了多次下潜任务。2014年12月，首次赴印度洋下潜。2015年3月17日，停靠国家深海基地码头，正式安家青岛。2016年5月，成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜。2017年，在西北印度洋进行了中国大洋38航次第一航段的第3次下潜和第4次下潜。2019年2月28日，“蛟龙号”在国家深海基地试验水池进行了大修与技术升级后的首次测试下潜，标志着进入新阶段。2024年8月，“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜，这是“蛟龙号”第300次下潜；8月19日，“蛟龙号”载人潜水器首次搭载外国科学家下潜作业；9月，其成功完成2024西太平洋国际航次第14潜。
有描述称蛟龙号下潜至万米海沟时，探照灯扫过漆黑深渊，科考员看到一艘明朝古船正亮着红灯缓缓航行，数据链突然中断，与海面母舰失联，后沈川作为任务指挥拒绝上浮，坚持完成科考任务，但此描述可能包含虚构情节，目前并无确凿证据支持这一事件的真实性。
