Заложена 26 мая 1933 года на заводе № 198 в Николаеве под строительным номером 253. 2 декабря 1933 года подводная лодка спущена на воду, и 18 февраля 1934 года по железной дороге отправлена во Владивосток, где на заводе № 202 (Дальзавод) была окончательно достроена. 27 июля 1934 года «М-12» под командованием Павлова Федора Федоровича вошла в состав Морских сил Дальнего Востока.

    9 августа 1945 года лодка встретила под командованием капитан-лейтенанта Резцова Александра Ивановича в составе 2-го отдельного дивизиона ПЛ ТОФа. В ходе Советско-японской войны подводная лодка несла базовый дозор.

    1 июня 1948 года в Советской Гавани при отработке задач боевой подготовки «М-12» столкнулась с «М-19», в результате чего последняя затонула.

    28 ноября 1950 года «М-12» выведена из боевого состава и законсервирована, а 18 января 1951 года подводная лодка разоружена и исключена из состава ВМФ СССР. 28 августа 1951 года «М-12» сдана на разборку.