Заложена в 1933 году на заводе № 198 (по другим данным на заводе № 200) в Николаеве под строительным номером 247. 26 декабря 1933 года «М-15» спущена на воду, и 27 марта 1934 года по железной дороге отправлена во Владивосток, где на заводе № 202 (Дальзавод) окончательно достроена. 14 июля 1934 года подводная лодка вступила в строй и 27 июля под командованием Евстрахина Алексея Ивановича вошла в состав Морских сил Дальнего Востока.

    9 августа 1945 года лодка встретила под командованием капитана 3 ранга Блинникова Алексея Прокопьевича в составе 6-го дивизиона 2-й бригады ПЛ ТОФа. В боевых действиях не участвовала.

    28 ноября 1950 года «М-15» выведена из боевого состава и законсервирована, а 18 января 1951 года передана 5-му отделу 5-го ВМФ для обеспечения тренировок гидроакустиков. 10 августа 1951 года подводная лодка разоружена и исключена из состава ВМФ в связи со сдачей на слом.