Заложена 23 июля 1934 года на заводе № 194 в Ленинграде под строительным номером 294. 11 августа 1935 года подводная лодка была спущена на воду, 12 августа 1936 года вступила в строй и 30 августа вошла в состав Краснознаменного Балтийского флота. В апреле 1936 года подводную лодку предполагалось назвать «Тур» в честь балтийской субмарины типа «Барс» (вступила в строй в августе 1917 года).

    Начало советско-финляндской войны «Щ-318» встретила в составе 17-го дивизиона 2-ой бригады ПЛ с базированием на Таллин. Подводной лодкой командовал старший лейтенант Куликов Николай Николаевич. Вечером 28 ноября 1939 года подводная лодка вышла на дозорную позицию в устье Финского залива с задачей наблюдения за шведским флотом. С началом развертывания КБФ для действий против Финляндии 30 ноября «Щ-318» была отозвана в Таллин и зачислена в оперативный резерв командования.

    Снова в море подводная лодка вышла поздно ночью 4 декабря и через полтора дня прибыла в указанный район в проливе Южный Кваркен (позиция № 11). На пути следования на позицию около 24 часов 5 декабря в районе маяка Богшер он встретилась и разошлась с подводной лодкой «Щ-324», находившейся на позиции № 8. Выйдя в Аландское море, в ночь на 6 декабря у маяка Седерарад «Щ-318» наблюдала работу берегового прожектора и видела силуэты двух неопознанных кораблей, а в течение дня 6 и в ночь на 7 декабря в районе маяка Гислан несколько раз обнаруживала шведские миноносцы, ходившие переменными курсами. (Как выяснилось позднее, они обеспечивали минную постановку вспомогательного крейсера «Дроттнинг Виктория» в западной части пролива). Миноносцы тоже обнаружили подводную лодку, так как однажды при всплытии под перископ «Щ-318» не удержала глубину и показала над водой рубку в небольшом расстоянии от них, но не атаковали. Командир подводной лодки несколько раз докладывал командованию, что на позиции держаться нельзя и просил о смене района. Утром 7 декабря подводной лодке было приказано вернуться в Таллин. После объявления шведами о минировании района позиция № 11 была закрыта.

    Следующий выход в море «Щ-318» планировался к порту Кристина. 20 декабря подводная лодка покинула базу, но практически сразу после выхода на подводной лодке вышел из строя один из главных электромоторов. Командование перенацелило корабль на район южнее Аландских островов (позиция № 8), но недельное нахождение «Щ-318» в этом районе не принесло результатов. 27 декабря подводная лодка была отозвана в базу. На этом ее участие в кампании завершилось.

    Начало Великой Отечественной войны «Щ-318» встретила под командованием капитан-лейтенанта (впоследствии капитана 3 ранга) Афанасьева Владимира Константиновича в составе 7-го дивизиона 2-й бригады ПЛ КБФ. Подводная лодка находилась в доке Таллина в среднем ремонте. Вначале июля подводная лодка перешла в Ленинград и уже 18 августа находилась в Кронштадте в готовности к походу.

    Фронт стремительно откатывался на восток. С конца сентября немцы начали производить массированные налеты авиации и артобстрелы Кронштадта и кораблей, стоящих в базе. Не избежала повреждений и «Щ-318». 26 сентября в результате артобстрела на подводной лодке ранен командир, убиты штурман, инженер-механик и краснофлотец. В период с 26 сентября по 2 октября в результате огня противника «Щ-318» получила повреждения прочного корпуса, надстройки, рубки, имела потери в личном составе. Вечером 2 октября подводная лодка была вынуждена уйти в Ленинград для ремонта и вернулась в Кронштадт только 24 октября.

    Вечером 26 октября «Щ-318» вышла на позицию в Аландском море (позиция № 7). Переход в назначенный район подводная лодка осуществляла на большой скорости при невозможности определить свое место по навигационным ориентирам. В результате через 11,5 часов после выхода из базы «Щ-318» вылетела на камни у южной оконечности острова Гогланд. Повреждения подводной лодки были достаточно серьезны: погнут баллер носовых горизонтальных рулей, деформирована носовая часть киля, образовалась вмятина в прочном корпусе, пролит электролит. Самостоятельно с мели подводная лодка сняться не смогла и сделала это только с помощью трех подошедших тральщиков, которые отконвоировали поврежденную подводную лодку в Кронштадт. 1 ноября «Щ-318» пришла в Ленинград для ремонта. Ремонт корабля в блокадном городе потребовал достаточно долгого времени. В августе 1942 года, видя, что ввод подводной лодки в строй затягивается, командование перевело экипаж «Щ-318» на новую «Щ-407». Командиром «Щ-318» стал капитан-лейтенант (впоследствии капитан 3 ранга) Бутышкин Николай Никифорович. Субмарину продолжали преследовать неудачи. 13 октября 1942 года при выходе на учебный полигон в устье Невы «Щ-318», идя в подводном положении, ударилась о бык Володарского моста и повредила рули, винты и корпус.

    К концу мая 1943 года «Щ-318» была готова к походу, но так как немцы перекрыли Финский залив для выхода советских подводных лодок в открытую часть Балтики, выход на позицию был отменен. 17 мая 1943 года командиром «Щ-318» стал старший лейтенант Лошкарёв Лев Александрович. Летом 1943 года подводная лодка отрабатывала задачи боевой подготовки на полигоне Красногорского рейда. 8 октября подводная лодка вновь получила повреждения – осколками снаряда поврежден легкий корпус.

    В первой половине 1944 года «Щ-318» получила на вооружение гидроакустическую станцию «Дракон-129» В июне подводная лодка для осуществления боевой подготовки перешла в Ораниенбаум. К сентябрю 1944 года «Щ-318» была готова к выходу в море. С выходом Финляндии из войны советские подводные лодки могли воспользоваться финскими прибрежными фарватерами для выхода в открытую часть Балтики.

    29 сентября в сопровождении советских и финских кораблей подводная лодка начала переход в Балтийское море, но из-за небольшой поломки была вынуждена зайти в Порккала-Удд. 5 октября из Хельсинки «Щ-318» вышла в свой первый боевой поход. Путь подводной лодки лежал к Либаве (позиция № 3). По пути на позицию 7 октября у острова Форэ «Щ-318» дважды из-за неудачного маневрирования не смогла атаковать эсминец. 8 октября субмарина заняла указанный район. К сожалению, отсутствие боевого опыта у командира корабля и экипажа отразилось на первоначальных действиях подводной лодки. «Щ-318» преследовали все те же «детские болезни», которыми страдали советские подводники образца 1941 года. Днем 9 октября командир подводной лодки дважды отказывался от атаки на одиночные суда, затем из-за утраты скрытности сорвалась атака на конвой. В дополнение к этим неудачам, подводную лодку из-за несоблюдения экипажем правил эксплуатации и обслуживания механизмов преследовали поломки – зенитный перископ оказался залит водой, неперекрытый клапан замещения соляра забортной водой в топливной цистерне № 1 привел к трещине в расходном баке, находящемуся внутри прочного корпуса; соляр стал поступать в аккумуляторную яму. В ходе патрулирования на подводной лодке временно выходили из строя станция электродвигателей и управление горизонтальными рулями.

    Вечером 9 октября «Щ-318» получила приказ занять сектор № 1 у Либавы. Но и здесь подводная лодка не смогла добиться успеха: 10 октября не состоялась атака по конвою – пропущен угол упреждения, 12 октября дважды из-за неправильного маневрирования «Щ-318» пропускала конвои противника мимо себя. Днем 13 октября подводная лодка перешла для действий в район маяка Паппензее. 15 октября «Щ-318» выпустила торпеду по одиночной десантной барже, которая первоначально была принята за транспорт. Видимо, заметив след торпед, баржа изменила курс, и они прошли мимо цели. Продолжая оставаться в этом районе, «Щ-318» во время шторма в результате ударов о грунт повредила вертикальный руль. В ночь на 24 октября, находясь уже в секторе № 3 у Либавы «Щ-318» не смогла атаковать одиночный транспорт из-за временного выхода из строя станции электродвигателей, после чего по вине личного состава еще дважды упускала цели.

    Вечером 29 октября в 17 милях южнее Либавы подводная лодка атаковала транспорт из состава конвоя. Через 40 секунд после пуска торпед на подводной лодке зафиксировали два взрыва и посчитали цель пораженной, но противник отрицает успех этой атаки. Сопровождавший конвой германский тральщик «М-256» наблюдал след торпеды, взрывы последовали из-за преждевременного срабатывания взрывателей НВС. В советских источниках жертвой этой атаки называют транспорт «Танн» (бывший голландский «Фобос» водоизмещением 7.412 брт), но данное судно погибло в этот же день на британской донной мине у острова Рюген. Днем 30 октября подводная лодка имела неоднократные контакты с кораблями противника, но не атаковала, а утром 31 октября, обнаружив подводную лодку, уклонилась от нее погружением. Вечером 1 ноября при попытке атаковать конвой «Щ-318» была обнаружена миноносцем «Т-3», который контратаковал подводную лодку, безрезультатно сбросив 8 глубинных бомб. В ночь на 4 ноября «Щ-318» в 10 милях западнее знака Бернату атаковала транспорт из состава конвоя. Выпущенные торпеды на пути к цели выскочили на поверхность, были обнаружены, и судно сумело уклониться от них.

    Днем 5 ноября подводная лодка вновь повредила вертикальный руль и вечером 9 ноября была вынуждена, отойдя от берега, заниматься устранением повреждений. Продолжая крейсерство, вечером 10 ноября «Щ-318» случайно оказалась внутри ордера конвоя противника, но из-за темноты и плохих погодных условий атаковать не смогла.

    Вечером 15 ноября «Щ-318» получила «добро» командования на возвращение в базу. 19 ноября подводная лодка прибыла в Турку, где встала на межпоходовый ремонт.

    Следующий выход в море состоялся 11 января 1945 года, когда «Щ-318» вышла в район маяк Паппензее – Паланга (позиция № 2-новая), но в тот же день из-за неисправности механизмов вынуждена была вернуться. Исправив повреждения, на следующий день подводная лодка направилась на позицию, и в ночь на 16 января была в указанном районе. За то время пока «Щ-318» стояла в ремонте, противник значительно усилил свою противолодочную оборону в этом районе. Трижды подводная лодка имела встречи с кораблями и конвоями противника, но по разным причинам выйти в атаку не смогла. Вечером 1 февраля «Щ-318» получила приказ переместиться на позицию на подходах к Либаве (позиция № 1), где в ночь на 3 февраля едва избежала столкновения с одиночным судном. Наконец, вечером 4 февраля «Щ-318» открыла счет. Командир подводной лодки наблюдал попадание торпед в два транспорта из состава конвоя по 6.000 тонн каждый. Противник подтверждает гибель в этом районе танкера «Хиддензее» в 643 брт. Эскорт не преследовал лодку, и ей благополучно удалось уйти с места катастрофы.

    Ночью 10 февраля в точке 56°24' с.ш./20°28' в.д. с подводной лодки увидели внезапно вынырнувшее из темноты судно. На нем, по-видимому, так же обнаружили подводную лодку. На «Щ-318» сыграли «срочное погружение», а судно пошло на таран. Уклониться от столкновения не удалось. «Щ-318» потряс сильный удар. Через час, всплыв на поверхность, подводники смогли оценить разрушения, вызванные столкновением: перебиты приводы управления кормовыми горизонтальными рулями, повреждены торпедный аппарат № 6, вертикальный и горизонтальный руль, 4-метровая кормовая оконечность легкого корпуса свисала вниз, удерживаемая только нижними продольными связями. Управляясь винтами, носовыми рулями и изменением балласта «Щ-318» начала возвращение в базу. Ночью 13 января у маяка Чекарсэрн тяжело поврежденную подводную лодку встретил эскорт и проводил в Турку, где «Щ-318» встала на аварийный ремонт.

    Относительно судна, которое таранило «Щ-318» ночью 10 февраля существует много белых пятен. Советская сторона заявляет, что это был германский прорыватель минных заграждений «Аммерланд» (2.452 брт), (по данным В.И. Дмитриева транспорт «Август Шульце», бывший «Аммерланд-2»), который не пережил столкновения с подводной лодкой и затонул от полученных повреждений. Противник утверждает, что «Аммерланд» действительно погиб в результате столкновения в этот день и в этом районе (56° 26' с.ш./20° 30' в.д.), но не с подводной лодкой, а с транспортом «Карл» (бывший латвийский «Амата», 1132 брт, захваченный в Либаве в 1941 г.).

    «Щ-318» простояла в ремонте до конца войны. 6 мая 1945 года планировалось отправить практически отремонтированную подводную лодку на западные подходы к Либаве, но в связи с ожидавшимся окончанием боевых действий и незавершенностью ремонта поход был отменен. На долю «Щ-318» выпало патрулирование района севернее острова Борнхольм в конце мая – конце июня 1945 года.

    9 июня 1949 года подводная лодка получила обозначение «С-318». 31 июля 1951 года субмарина выведена из боевого состава флота и передана ВВМИУ им. Дзержинского для использования в учебных целях. С 22 сентября 1954 года подводная лодка числится в штате 1-го ВМУ подводного плавания, и только 9 августа 1955 года корабль был окончательно исключен из списков ВМФ СССР. 23 августа 1955 года подводная лодка была разделана на металл на Ленинградской базе «Главвторчермета» на Туруханских островах.