Заложена 25 октября 1939 года под стапельным номером 276 на заводе № 112 (Красное Сормово) в Горьком (Нижний Новгород). 31 декабря 1940 года подводная лодка спущена на воду. По внутренним водным путям корабль переведен для достройки на завод № 198 в Николаев для окончательной достройки.

    Начало Великой Отечественной войны «М-112» встретила под командованием старшего лейтенанта (впоследствии капитан-лейтенанта) Левицкого Александра Александровича в составе 8-го дивизиона 2-й бригады ПЛ ЧФ в Очакове на ходовых испытаниях. 30 июня 1941 года подводная лодка вступила в строй, вошла в состав Черноморского флота. 13 августа «М-112» прибыла в Севастополь.

    Два первых боевых похода с задачей несения дозора подводная лодка провела северо-восточнее острова Фидониси (конец августа) и у мыса Бурнас (вторая половина сентября). Противник встречен не был, так как в тот момент вражеские перевозки были сведены к минимуму; неприятель малыми судами использовал прибрежные фарватеры. После прибытия в Севастополь 22 сентября «М-112» перешла в Очемчири, откуда в октябре 1941 – январе 1942 года еще четырежды выходила в дозор западнее Поти.

    Остаток зимы и начало весны 1942 года подводная лодка провела в Поти и Очемчири. Спешно введенный в строй корабль требовал окончательной «доводки». 5 февраля 1942 года командиром корабля назначен старший лейтенант (впоследствии капитан-лейтенант) Хаханов Сергей Николаевич. В середине мая «М-112» привлекается для проведения разведки побережья в районе Феодосии. Совершив два разведвыхода, подводная лодка 8 июня прибыла в Новороссийск, откуда вскоре приняла участие в снабжении Севастополя. Днем 22 июня «М-112» с грузом боеприпасов и бензина вышла в свой первый транспортный рейс, но уже вечером субмарина возвращена в Новороссийск. Командование оперативно отреагировало на взрыв паров бензина на «М-60», (с момента аварии до отдачи приказа прошло менее получаса) и отозвало подводные лодки с этим грузом на борту в базу. (Что, впрочем, не спасло от неприятностей: парами отравился экипаж «М-32», взрыв произошел на «М-33»).

    Во втором рейсе подводная лодка доставила в Севастополь 5,9 тонн боеприпасов (в том числе 340 шт. 82-мм мин, 19800 шт. 14,5 мм патронов к противотанковым ружьям) и двух военнослужащих. Отправляясь в обратный путь «М-112» приняла на борт 8 человек, а в пути подобрала из воды двух членов экипажа эсминца «Безупречный». (Во второй половине дня 26 июня в 40 милях от мыса Аю-Даг имея на борту часть личного состава 142-й морской бригады корабль потоплен германской авиацией; спасено всего 3 моряка, еще одного члена экипажа «Безупречного» спасла «М-118», всего погибло около 600 человек).

    Третьим транспортным рейсом «М-112» должна была доставить в Севастополь 4,3 тонн боеприпасов и 2 тонны продовольствия. 2 июля в 21.00. подводная лодка прибыла в район Херсонесской бухты и обнаружила на берегу большое скопление людей и перестрелку. Всплыв для выяснения обстановки она вскоре приняла на борт с подошедшей шлюпки восемь человек во главе с начальником политотдела 9-й бригады морской пехоты полковым комиссаром Ф.Ф. Дубенко. От них командир субмарины узнал, что Севастополь пал и принял решение вернуться в Туапсе. На отходе субмарина подверглась атаке трех итальянских торпедных катеров. К счастью, брошенные ими 12 глубинных бомб не нанесли перегруженной подлодке повреждений.

    Вскоре, прибыв в Очемчири, где «М-112» провела ремонт дизеля, 28 июля субмарина отправилась для действий у Феодосии, но в пути почти на сутки была задержана в Новороссийске; в ночь на 3 августа планировалась набеговая операция на Феодосийский порт крейсера «Молотов» и лидера «Харьков». Набег на Феодосию, как и само патрулирование подводной лодки прошли безуспешно; в итоге крейсер в результате попадания вражеской торпеды лишился кормы, а «М-112» никого не встретив вернулась в базу.

    После проведения гарантийного ремонта в Хопи, «М-112» завершила кампанию 1942 года еще двумя выходами: в район Ялта – Феодосия (позиции № 47 и 48) и мыс Олинька – мыс Мидия (позиции № 44 и 45), но противника не встретила.

    Так же безрезультатно началась кампания 1943 года: во второй половине января подводная лодка патрулировала район Ялта – мыс Опук (позиции № 47 и 48), в конце февраля она находилась южнее мыса Тарханкут (позиция № 54).

    Первый шанс отличиться представился в семнадцатом боевом походе. Подводная лодка с середины апреля патрулировала район позиции № 74 (Севастополь – мыс Сарыч). Конвой противника был обнаружен утром 16 апреля, но из-за большой дистанции его атаковать не удалось. Утром 23 апреля, уже возвращаясь в базу, «М-112» у мыса Меганом в точке 44°50,8' с.ш./35°12,4' в.д. обнаружила пару десантных барж. С дистанции 6 кбт выпустив обе торпеды по одной из них, подводная лодка через 50 секунд зафиксировали взрыв. Противник в ответ безуспешно сбросил 9 глубинных бомб. Безуспешной атаке подвергся конвой «Маленький медведь-41», состоящий из десантных барж «F-301» и «F-406». Часто указываемая в различных источниках как успех атаки подлодки БДБ «F-127» в середине ноября 1943 года передана немцами в состав ВМС Румынии.

    После безрезультатного выхода в первой половине июня в район мыс Киик-Атлама – мыс Опук (позиция № 86-запасная), где противник снова не был встречен, «М-112» во второй половине июля патрулировала позиции № 83, 84 и 86-запасная в районе Севастополь – Феодосия. Днем 25 июля подводная лодка в точке 44°31,2' с.ш./ 34°18,8' в.д. атаковала десантную баржу из состава конвоя «Хаген-52», несмотря на то, что на субмарине через 50 секунд после пуска торпед зафиксировали взрыв, считая цель пораженной, конвой в результате атаки подводной лодки потерь не понес, торпеда прошла под килем баржи «F-329». В ответ противник контратаковал субмарину, сбросив 19 глубинных бомб, в результате чего на «М-112» были повреждены ряд измерительных приборов и радиопередатчик, стали пропускать воду сальники рулей.

    Сентябрьское патрулирование в районе Севастополя (позиция № 83, спустя трое суток субмарина перешла к мысу Тарханкут, позиция № 82а), так же было безрезультатным, хотя, 17 сентября «М-112» имела возможность атаковать конвой, но пуск торпед сорвался из-за неправильного маневрирования подводной лодки.

    Октябрьский поход наконец-то принес «М-112» подтвержденный успех. С 16 октября подводная лодка находилась на позиции № 96 в районе Севастополя, но в силу того, что за время патрулирования субмарина 29 раз касалась минрепов, командование, понимая минную опасность района и опасаясь потери корабля, приказало подводной лодке сместиться к мысу Тарханкут. Днем 25 октября в точке 45°30' с.ш./ 32°37' в.д. «М-112» обнаружила большой конвой (2 буксира с баржами, 2 БДБ, 10 сейнеров, 10 сторожевых катеров). Одна из выпущенных торпед разворотила нос лихтера «Тира-5» (дейдвейт 1278 тонн). Судно выбросилось на берег в 4 милях западнее Ак-Мечети и впоследствии не восстанавливалось. При катастрофе баржи погиб 1 человек. Корабли противник не оставили подводную лодку безнаказанной, в ответ довольно точно сбросив 9 глубинных бомб, в результате чего у субмарины нарушилась центровка вертикального руля, подорвана верхняя крышка рубочного люка, сорваны штоки клапанов цистерн главного балласта. Оторвавшись от преследования, израсходовавшая торпеды «М-112» направилась в базу, и утром 28 октября ошвартовалась в Очемчири.

    Следующий выход с задачей патрулирования позиции № 91 (Мыс Тарханкут – Сулина) состоялся во второй половине ноября. Несмотря на то, что подводная лодка дважды обнаруживала вражеские караваны, атака так и не состоялась.

    Начало кампании 1944 года «М-112» встретила в море. Вечером 28 февраля 1943 года она покинула Очемчири с заданием патрулирования района Тарханкут – Ак-Мечеть (позиции № 91 и 99). Противник повстречался только однажды, когда утром 7 августа подводная лодка не смогла выйти в атаку на судно, которое даже не удалось идентифицировать.

    После прибытия в базу «М-112» встала на текущий ремонт, что не позволило субмарине принять участие в операции по освобождению Крыма.

    В первой половине августа «М-112» находилась на позиции № 21 (мыс Олинька – мыс Калиакра). Несмотря на то, что подводная лодка неоднократно встречала противника, правда, в большинстве случаев, ими, по оценке командира субмарины, являлись большие охотники, «М-112» не атаковала.

    Последний боевой поход подводной лодки пришелся на окончание боевых действий на Черном море. Утром 9 сентября 1944 года подводная лодка вышла из Новороссийска с задачей патрулирования в районе мыса Ак-Бурну (позиция № 52), но на следующий день в связи с выходом Болгарии из войны получила приказ на возвращение в базу. На этом участие «М-112» в боевых действиях закончились.

    27 ноября 1944 года командиром корабля назначен старший лейтенант Власов Александр Георгиевич.

    17 августа 1953 года подводная лодка исключена из состава ВМФ и сдана на разборку.