Заложена 5 января 1934 года под стапельным номером 1031 на заводе № 200 (им. 61 коммунара) в Николаеве, 25 марта 1935 года спущена на воду, 17 ноября 1936 года вступила в строй и 18 декабря 1936 года вошла в состав Черноморского флота.

    22 июня 1941 года «Щ-207» встретила под командованием старшего лейтенанта (затем капитан-лейтенанта, капитана 3 ранга) Панова Николая Алексеевича в составе 3-го дивизиона 1-й бригады ПЛ ЧФ в плановом ремонте на заводе № 201 в Севастополе.

    В начале августа 1941 года корабль вступил в строй и практически сразу приступил к ведению боевых действий. В первом боевом походе подводная лодка патрулировала в районе мыса Зейтин-Бурну (позиция № 14), но противника не встретила. Второе патрулирование проходило в пределах позиции № 23 в районе Бургаса. Противник снова не был встречен, а сама подводная лодка подвергалась немалому риску, район действий субмарины был минирован. (В сентябре болгары выставили здесь минное заграждение «S-39»). 29 и 30 октября за кормой подлодки прогремели взрывы мин. К счастью, на субмарине обошлось без повреждений и потерь. Третий боевой поход, где «Касатка» должна была действовать в том же районе в пределах позиции № 23, проходил в условиях сильного шторма; 4 декабря набежавшей волной был смыт за борт и утонул помощник командира старший лейтенант А.Стрельников. Вскоре «Щ-207» получила повреждения кормовых горизонтальных рулей и 8 декабря была вынуждена начать возвращение в базу.

    Новый 1942 год «Щ-207» встретила в районе мыса Эмине (позиция № 28), где она вела патрулирование уже почти пять суток. Сильный шторм и минная опасность (в виде плавающих мин; 31 декабря подводная лодка имела случай касания минрепа одной из них) заставляли командира субмарины держаться в восточной части отведенного района, противник встречен не был.

    Примерно по такому же сценарию прошел и следующий боевой поход у мыса Шаблер (позиция № 35). С 17 февраля «Щ-207» штормовала в 20-30 милях от берега и встреч с кораблями противника не имела. За время похода на субмарине имели место выходы из строя различных приборов и механизмов, что говорило о частом использовании корабля в непростых метеоусловиях.

    В мае «Щ-207» патрулировала восточнее мыса Эмине (позиция № 36), но, так как подводная лодка держалась в 20-30 милях от берега, противника встретить не удалось.

    После проведения в Поти и Батуми текущего ремонта и докования в начале июня – середине июля (что не позволило подводной лодке принять участие в снабжении Севастополя), «Щ-207» во второй половине июля патрулировала у Босфора (позиция № 38); здесь было встречено около трех десятков турецких шхун и пароходов, но противника не было.

    Восьмой боевой поход «Касатки» ознаменовался первой торпедной атакой. Вечером 7 сентября в 12 милях севернее входа в Босфор «Щ-207» с дистанции 12 кбт выпустила две торпеды по эсминцу, охраняющему конвой из двух танкеров. Обнаружив, что из-за неисправности кормовых горизонтальных рулей торпеды выпущены с опозданием, командир подводной лодки произвел еще один залп из четырех торпед. Спустя две минуты на подводной лодке услышали два взрыва, что явилось основанием для победного рапорта; но торпеды, выпущенные по эсминцу «Реджина Мария», не попали в цель. Противник контратаковал, безрезультатно сбросив на субмарину 5 глубинных бомб. 13 сентября «Щ-207» снова имела возможность атаковать вражеские эсминцы, но командир подводной лодки, сославшись на неисправность кормовых горизонтальных рулей, отказался от атаки.

    В следующем боевом походе подводная лодка патрулировала район мыс Олинька – Портицкое гирло Дуная (позиция № 44). Крейсерство проходило в 10-20 милях южнее острова Фидониси, где 26 октября «Щ-207» с дистанции 18 кбт атаковала румынский большой охотник «Ксантен» из состава эскорта конвоя. К счастью для цели, охотник вовремя сумел заметить торпедный след и избежать попадания. Через три дня субмарина обнаружила отряд румынских минных заградителей, возвращавшихся с постановки заграждения «S-44» в районе острова Фидониси, но командир при внезапном повороте кораблей посчитал подводную лодку обнаруженной и от атаки отказался. (Вскоре на выставленных минах погибнет «Щ-212»).

    В десятом боевом походе «Касатки» (31 декабря 1942 – 20 января 1943), когда подводная лодка патрулировала уже знакомый ей по прошлому походу сектор позиции № 44, она попала в сильный шторм и была снесена в район Констанцы. В таких условиях объектов для атаки обнаружено не было.

    Наличие целей в последнем боевом походе подводной лодки (район Ялта – мыс Чауда, позиция № 75) давало «Щ-207» шанс отличиться, но счет так и не был открыт. 10 апреля 1943 субмарина дважды не смогла выйти в атаку на отряды быстроходных десантных барж противника. В этот же день «Щ-207» обнаружила выходившую на позицию германскую «U-24», но немецкая подводная лодка противника погрузилась до того, как «Касатка» смогла выйти на боевой курс. Через два дня «Щ-207» упустила конвой из десантных барж и только 16 апреля выпускает торпеды по немецкому конвою, но и они проходят мимо.

    Столь неудачные действия подводной лодки дали основания штурману «Щ-207» старшему лейтенанту В.Г. Роженко обвинить командира в трусости. В ходе судебного разбирательства командир «Касатки» был оправдан, а штурман списан в морскую пехоту.

    21 мая 1943 года «Щ-207» встала на капитальный ремонт, который продлился до конца войны. 12 апреля 1944 года командиром «Щ-207» назначен капитан-лейтенант Стеценко Василий Васильевич, ранее командовавший тихоокеанской «Щ-130»). В конце 1944 года подводную лодку отбуксировали в освобожденный Николаев, где ремонт продолжился. 31 марта 1949 года «Щ-207» наконец-то вступила в строй.

    16 июня 1949 года лодка получает литерно-цифровое обозначение «С-207»; 11 сентября 1954 года она была выведена из боевого состава и переформирована в плавучий кабинет боевой подготовки «КБП-43», а с 12 января 1957 года – в учебно-тренировочную станцию по борьбе за живучесть «УТС-39». 16 июля 1957 года лодка исключена из списков плавсредств ВМФ СССР и передана для обеспечения боевых упражнений спецполигону Военно-Воздушных сил ВМФ на Каспийское море.