Заложена под стапельным номером 1029 на заводе № 200 (им.61 коммунара) в Николаеве 5 января 1934 года. 6 ноября 1934 года подводная лодка спущена на воду, 17 ноября 1936 года вступила в строй, и 24 декабря 1936 года вошла в состав Черноморского флота.

    22 июня 1941 года «Щ-205» встретила под командованием капитан-лейтенанта Дронина Павла Севастьяновича, который командовал субмариной с марта 1939 года, в составе 3-го дивизиона 1-й бригады ПЛ ЧФ в Севастополе. Незадолго до начала войны подводная лодка принимала участие в маневрах флота, поэтому как наиболее боеготовый корабль числилась в первой линии.

    В первый день войны «Щ-205» вышла на позицию к берегам Румынии. Подводной лодке предстояло действовать у мыса Олинька (позиция № 3). По прибытии в указанный район командир субмарины, обнаружив один неприятельский самолет и какие-то огни на берегу, сделал вывод о наличии в данном секторе сильной вражеской ПЛО, поэтому все время патрулирования подводная лодка находилась в восточной части позиции и за ее пределами. Понимая, что подобные действия будут расценены как трусость, Дронин пытался склонить штурмана, чтобы тот подделал кальки похода, но он не согласился на подлог. По прибытии «Щ-205» в базу её командир был снят с должности, арестован и по приговору военного трибунала 8 августа расстрелян.

    17 июля 1941 года новым командиром «Щ-205» назначен капитан-лейтенант Сухомлинов Павел Денисович. После прохождения текущего ремонта «Щ-205» 28 ноября 1941 года вышла в район Варны (позиция № 21). В качестве обеспечивающего на борту субмарины находился командир 3-го дивизиона капитан 3 ранга Г.Ю. Кузьмин. 4 декабря, всплывая с грунта в районе Варны, «Щ-205» подорвалась на двух минах. Судя по характеру полученных повреждений (образовалась трещина в прочном корпусе, через которую в VII отсек начала поступать вода, перегорели предохранители питания горизонтальных и вертикальных рулей, повреждены торпедный аппарат № 2 и кормовые горизонтальные рули), у борта субмарины взорвались два минных защитника болгарского заграждения «S-38». Подводная лодка продолжила патрулирование, но при возвращении в базу сразу встала на аварийный ремонт, который продлился до середины весны 1942 года.

    В конце июня 1942 года подводную лодку привлекают к транспортным рейсам по снабжению Севастополя. 23 июня «Щ-205» отправилась с грузом в осажденную крепость, доставив туда 29 тонн боеприпасов, 1,5 тонны продовольствия и 17 тонн бензина. На обратном пути, приняв на борт 50 человек, подводная лодка была обнаружена силами ПЛО противника. Торпедные катера и авиация сбросили на субмарину 40 глубинных и авиабомб, от разрывов которых на «Щ-205» заклинило кормовые горизонтальные рули, к счастью, их быстро исправили и поврежден клапан газоотвода дизелей. Утром 27 июня подводную лодку атаковала пара «Ju-88». К счастью, бомбы сброшенные бомбардировщиками упали на безопасном удалении от субмарины. Вечером 27 июня «Щ-205» прибыла в Новороссийск.

    В следующем боевом походе «Щ-205» действовала в районе Констанцы (позиция № 34). Единственный контакт с противником состоялся в ночь на 5 августа, когда подводная лодка атаковала конвой. После выпуска торпед, по докладу командира субмарины, было слышно два взрыва. По данным некоторых источников результатом атаки явилось повреждение транспорта «Arkadia» в 1.927 брт, но вероятнее всего был атакован конвой, включавший в себя танкер «Ле Прогресс». Противник не заметил атаки.

    В сентябре 1942 года «Щ-205» сделала еще один боевой выход в район мыса Олинька (позиция № 44). Из-за шторма и частых встреч с плавающими минами подводная лодка держалась в значительном удалении от берега, что определило отсутствие целей.

    В октябре 1942 года «Щ-205» встала на капремонт и в боевых действиях больше участия не принимала. 1 мая 1943 года «Щ-205» стала гвардейской. Она была первой подводной лодкой Черноморского флота, удостоенной этого звания.

    В начале ноября 1944 года субмарина вступила в строй, но к этому времени боевые действия на Черном море уже закончились.

    16 июня 1949 года подводная лодка получает обозначение «С-205», а 11 сентября 1954 года она была разоружена, исключена из состава ВМФ СССР и сдана на слом.