Заложена 15 апреля 1930 года под стапельным номером 203/33 на заводе № 198 в Николаеве как «Карбонарий». 3 ноября 1932 года субмарина была спущена на воду. 15 сентября 1934 года подводной лодке присвоили обозначение «Л-6», но старое название продолжали употреблять. 9 мая 1935 года «Л-6» вступила в строй, и 11 мая, подняв военно-морской флаг, вошла в состав Морских сил Черного моря. С марта 1939 по май 1940 кораблем командовал С.К. Павленко.

    В конце декабря 1938 года «Л-6» встала на капремонт и модернизацию на заводе № 201 (Севморзавод) в Севастополе, где встретила начало Великой Отечественной войны. Командовал кораблем капитан 3 ранга Буль Станислав Петрович. Подводная лодка находилась в составе 1-го дивизиона 1-й бригады ПЛ ЧФ. В начале октября, завершив ремонт и пройдя ускоренный курс боевой подготовки, корабль уже 27 октября вышел в свой первый боевой поход для несения дозора у Главной базы флота в районе юго-западнее мыса Сарыч (позиция № 2).

    К середине ноября подводную лодку привлекают к минным постановкам. Вечером 17 ноября «Л-6» выставила 20 мин у входа в бухту Ак-Мечеть. Как правило, на Черном море, координаты будущего минного поля определялись в штабе, где не всегда знали точных трасс движения судов противника, а командиры подводных минзагов не имели права изменять границы минного поля.

подводная лодка «Л-6»

    В декабре 1941 года «Л-6» первой из черноморских подводных лодок привлекают к выполнению транспортных рейсов. 26 декабря она доставила в осажденный Севастополь 8 тонн боеприпасов для авиации. Разгрузившись, субмарина подвергла артобстрелу позиции противника, израсходовав 17 100-мм снарядов. Успешно выполнив задачу, «Л-6» вечером 28 декабря прибыла в Новороссийск, откуда через шесть дней вышла для разведки района Алушты, где в ночи на 5 и на 6 января 1942 года осуществляла навигационное обеспечение кораблей Черноморского флота в ходе проведения Керченско-Феодосийской десантной операции. Прибыв вечером 8 января в Новороссийск, днем 10 января на переходе в Поти из-за ошибки в предварительной прокладке (неправильно определена точка поворота) и определении своего места в районе мыса Дооб у бухты Рыбацкой близ Геленджика подводная лодка села на мель. Субмарина получила значительные повреждения корпуса и винтов. На следующий день «Карбонарий» был снят с мели и отбуксирован в Новороссийск, а 20 января на буксире спасательного судна «Юпитер» подводная лодка прибыла в Поти, где встала на ремонт, затраты на который составили около полутора миллионов рублей. Этот инцидент стал одной из причин выхода приказа наркома ВМФ № 0511 от 14 июня 1942 года «о принятии мер по изжитию аварий навигационного характера на кораблях ВМФ», требовавший поднять на должную высоту обеспечение кораблевождения на кораблях и судах флота. Суд признал виновными и приговорил командира подводной лодки к 10, штурмана Маркелова А.Г. к 8, дивизионного штурмана Керенского П.А. к 7 годам лишения свободы с отсрочкой исполнения приговора и направлением их в штрафную роту. Приказом наркома флагманский штурман Черноморского флота капитан 3 ранга Паршин В.Г. был снят с должности и назначен с понижением. 16 мая командиром «Л-6» назначен капитан-лейтенант Стршельницкий Юрий Александрович, 18 сентября им стал капитан 2 ранга Бук Александр Владимирович, а 23 октября в командование подводной лодкой вступил капитан 3 ранга Жданов Алексей Степанович. Лишь 3 декабря 1942 года «Л-6» вступила в строй после ремонта.

    Вечером 21 декабря подводная лодка вышла в район мыс Тарханкут – Евпатория (позиция № 49). Утром 25 декабря субмарине представился шанс наконец-то открыть свой боевой счет, но две торпеды, выпущенные по немецкому конвою, состоящему из быстроходных десантных барж, прошли мимо цели. Противник контратаковал, в течение часа сбросив на субмарину 6 глубинных бомб. Следующий боевой поход (конец января – середина февраля 1943 года) в район Судака (западная часть позиции № 48) завершился так же безрезультатно. Встреч с кораблями противника не было.

    С середины дня 10 марта 1943 года подводная лодка патрулировала район мыса Чауда. Утром 22 марта три выпущенных торпеды с «Л-6» прошли мимо быстроходных десантных барж конвоя «Маленький медведь-8», а подошедший к месту боя сторожевой катер сбросил в предполагаемом месте субмарины 12 глубинных бомб. В этот же день подводная лодка начала возвращение в Поти, где ее ждала смена командира. 26 апреля им стал капитан-лейтенант Гремяко Борис Васильевич. В это же день подлодка вышла в район мыса Такханкут (позиция № 82). Днем 7 мая «Л-6» двумя торпедами атаковала танкер из состава конвоя. Спустя минуту после пуска торпед на подводной лодке зафиксирован взрыв, что дало основание посчитать цель пораженной. Противник не подтверждает потерю своего судна в этом районе в данное время. Вероятно, подводной лодкой безрезультатно атакован германский конвой, включавший в себя буксиры «Байкал» и «Амур». Противник безуспешно сбросил на субмарину 21 глубинную бомбу, что не помешало ей продолжить патрулирование назначенного района. В дальнейшем подводная лодка несколько раз обнаруживала конвои противника, но по разным причинам в атаку ей выйти так и не удалось.

    В следующем боевом походе подводной лодке предстояло патрулировать район у мыса Тарханкут (позиция № 82-в), предварительно выставив мины у мыса Лукулл. Днем 11 июня «Л-6» успешно справилась со второй частью задания, выставив в назначенном районе 20 мин. Указываемый в качестве жертвы данного минного заграждения германский транспорт «Шарлотта» (1591 брт) погиб несколько севернее мин «Л-6». Использование подводной лодки в торпедном варианте так же не принесло успеха – проходящие в пределах видимости субмарины конвои противника избежали атаки из-за ошибок личного состава субмарины.

    В первой половине сентября «Л-6», выставив мины юго-восточнее мыса Олинька, действовала у мыса Таханкут (позиция № 82-б), но снова успеха не добилась. Вечером 3 ноября «Л-6» вновь вышла к мысу Тарканхут (позиция № 93), где вечером 25 ноября атаковала судно из состава конвоя. Через 23 и 31 секунду после пуска торпед на подводной лодке зафиксировано два взрыва. Субмарина атаковала в надводном положении, и на мостике в момент поражения цели наблюдали яркую вспышку. По данным противника, получивший две торпеды германский (бывший советский) транспорт «Волга-Дон» (956 брт), перевозивший 325 тонн грузов для Люфтваффе затонул в ходе буксировки спустя 16,5 часов после атаки в 3 милях южнее Евпаторийского маяка. Эскорт, занятый спасением тонущего судна, на котором погибло пятеро, и ранено два человека, вяло контратаковал, сбросив, скорее для острастки, две глубинных бомбы. Вечером 29 ноября субмарина начала возвращение на базу, и утром 3 декабря прибыла в Поти, где вскоре встала на текущий ремонт и докование.

    Вступив в строй в конце февраля 1944 года «Л-6» вечером 4 марта вышла в район юго-западнее мыса Сарыч (позиции 105, 106, 107), но 9 марта была отозвана из района действий для поиска торпедного катера «ТК-24», пропавшего на переходе из Фальшивого Геленджика в Скадовск. (6 марта при перебазировании части кораблей 2-й бригады ТКА катер отстал от своей группы, потерял ориентировку и был уничтожен в скоротечном бою с несколькими катерами противника). Вернувшись на позицию, подводная лодка продолжила патрулирование, которое не принесло результатов – встреч с кораблями противника не было.

    В свой последний боевой поход в район юго-западнее мыса Тарханкут (позиция № 6) подводная лодка вышла 11 апреля. По плану 14 апреля «Л-6» должна была доложить о прибытии в указанный район, но этого не сделала. На связь она не выходила и в базу не вернулась. Вместе с субмариной в море навсегда остались 56 моряков.

    Существует несколько версий гибели подводной лодки. По одной из них, вечером 16 апреля «Л-6» при попытке атаковать немецкий конвой, куда входили суда «Лола», «Касса» и «Тисса» была контратакована и повреждена глубинными бомбами противолодочного корабля «Uj-115» («Розита»). «Л-6» вынуждена была всплыть. Вскоре немецкие гидросамолеты Bv-138, просматривающие район атаки, обнаружили, атаковали и потопили поврежденную подводную лодку. По другой версии, днем 18 апреля в точке 44°10' с.ш./32°20' в.д. (по другим данным 43°28' с.ш./ 31°32' в.д.) «Л-6» атаковала конвой в составе румынских транспортов «Альба Юлия» (5708 брт) и «Данубиус» (1489 брт) под охраной эсминца «Марашти», канонерки «Гикулеску», охотника «Uj-104» и моторного тральщика «R-216». Обнаружив след торпеды, канонерская лодка произвела бомбометание в предполагаемом месте нахождения субмарины. Следом за «Гикулеску» подводную лодку атаковал противолодочный корабль «Uj-104». После сброса глубинных бомб на поверхности воды появились признаки гибели субмарины – воздушные пузыри и пятна соляра. По третьей версии, 21 апреля «Л-6» была потоплена глубинными бомбами противолодочного корабля «Uj-103».