Czwarty rejs bojowy i utrata okrętu mały|lewo|alt=U-615 w marszu na powierzchni, 6 sierpnia 1943 roku|U-615 w marszu na powierzchni, 6 sierpnia 1943 roku 12 czerwca 1943 roku U-Boot wyszedł z La Pallice na swój czwarty atlantycki patrol. Wyposażony był w tajne urządzenie do wykrywania jednostek pływających – teleskop noktowizyjny (niem. Nachtfernrohr). Dwa dni później podczas rejsu na powierzchni przez Zatokę Biskajską w towarzystwie i , U-615 został ostrzelany przez samolot bombowy Vickers Wellington z brytyjskiej (pilot P/O J.W. Hermiston), w wyniku czego na pokładzie zginął jeden z artylerzystów, bosmanmat Heinz Wilke. 28 czerwca U-Boot pobrał paliwo z zaopatrzeniowego okrętu podwodnego (mlecznej krowy) .
28 lipca o godzinie 2:00 w odległości około 10 Mm na południe od Curaçao okręt wystrzelił dwie torpedy w kierunku płynącego samotnie, zbudowanego w 1938 roku holenderskiego parowego zbiornikowca „Rosalia” o pojemności 3177 BRT, przewożącego ropę naftową z Maracaibo na Curaçao. Trafiony statek zapalił się i przełamał, po czym zatonął o 4:25 na pozycji . 13 rozbitków z liczącej 36 osób załogi zbiornikowca zostało uratowanych przez holenderski ścigacz okrętów podwodnych Hr.Ms. H-8 i łódź ratowniczą MBR-50.