Die Kiellegung von U 33 fand am 7. Dezember 1912 bei der Germaniawerft in Kiel statt. Stapellauf war am 19. Mai 1914, die Indienststellung fand am 27. September 1914 statt.
Bis zum 1. August 1915 war das Boot der IV. Flottille zugeteilt. Vom 16. September 1915 bis zum 11. März 1916 war es im österreichischen Hafen Pola bei der dort stationierten U-Flottille Pola gemeldet. Am 11. März 1916 kam das Boot bis zum 27. November 1916 zur Flottille Constantinopel, danach war es wieder bis zum 11. November 1918 in Pola bei der I. Mittelmeer-Flottille. Während des Krieges, vermutlich 1916 oder 1917, wurde das ursprünglich vorhandene 8,8-cm-Deckgeschütz abgebaut und gegen ein Geschütz mit Kaliber 10,5 cm getauscht. Das Boot unternahm insgesamt 16 Feindfahrten, bei denen 82 Schiffe versenkt und 8 beschädigt wurden. Außerdem wurde eine Prise eingebracht.
Das größte von U 33 versenkte Schiff war die 10.963 BRT große Cameronia, ein zum Truppentransporter umgerüsteter ehemaliger Ozeandampfer der britischen Anchor Line. Das zweitgrößte versenkte Schiff war der 7247 BRT große französische Passagierdampfer Sontay, der am 16. April 1917 bei Malta torpediert wurde (49 Tote).