Заложена в начале 1933 года на заводе № 200 (по другим данным на заводе № 198) в Николаеве под стапельным номером 246. 24 августа 1933 года подводная лодка спущена на воду, а 18 февраля 1934 года по железной дороге отправлена на Дальний Восток, где на заводе № 202 (Дальзавод) во Владивостоке, была окончательно собрана. 5 июля 1934 года «М-10» вступила в строй, и 27 июля 1934 года под командованием Петрова Леонида Гавриловича вошла в состав Морских сил Дальнего Востока.

    9 августа 1945 года подводная лодка встретила под командованием старшего лейтенанта Петрунина Олега Георгиевича в составе 2-го отдельного дивизиона ПЛ. С началом боевых действий против Японии «М-10» заняла назначенный район с задачей несения дозора на подходах к Владимиро-Ольгинской военно-морской базе, но встреч с противником не имела.

    28 ноября 1950 года подводная лодка выведена из боевого состава ВМФ и переоборудована в рейдовое плавсредство.18 января 1951 года она передана аварийно-спасательной службе флота для тренировок водолазов, а 10 августа 1951 года исключена из списков плавсредств ВМФ и сдана на слом.