Заложена 10 июня 1937 года на заводе № 112 (Красное Сормово) в Горьком (Нижний Новгород) под стапельным номером 242 и литерным обозначением «Н-10». 20 октября 1937 подводная лодка получила обозначение «С-10». 20 апреля 1938 года корабль спущен на воду и 25 декабря 1940 года вступил в строй. 31 декабря 1940 года «С-10» вошла в состав Краснознаменного Балтийского флота.

    Начало Великой Отечественной войны корабль встретил под командованием капитана 3 ранга Бакунина Бориса Константиновича (командир с сентября 1939 года) в составе 2-го дивизиона 1-й бригады ПЛ КБФ в Усть-Двинске.

    23 июня подводная лодка вышла в боевой поход для действий в северной части Данцигской бухты (позиция № 3). На переходе «С-10» подверглась безрезультатной атаке немецкой субмарины «U-140». (24 июня она выпустила по советской подводной лодке 2 торпеды). 24 июня «С-10» приказано разведать подходы к Пиллау. В ночь на 28 июня с «эски» пришло сообщение: «Ухожу от погони. 05.00 буду в базе Либава». Поскольку в городе уже шли уличные бои, «С-10» получила приказ через Соэлозунд и Муху-Вяйн следовать в Таллин. Спустя два часа Штаб бригады принял условный сигнал «Наган» – без позывных и адреса. Согласно предвоенной «Таблице условных сигналов» сообщение означало: «Авария подводной лодки». Сначала его отнесли на счет «М-94», но когда последняя вышла на связь, стало ясно, что на «малютке» все нормально. Никто тогда не предположил, что сообщение исходит от «С-10». Больше сигналов с лодки не поступало, и в базу она не вернулась. Вместе с подводной лодкой погибло 43 человека.

    Согласно немецким данным, рано утром 27 июня, немецкий сторожевик «V-307», находившийся в паре с «V-312» на дозорной позиции «Otto-2» северо-западнее мыса Брюстерорт, обнаружил погружающуюся подводную лодку. Сторожевики приступили к поиску противника. Спустя 45 минут заметив торпедный след, который прошел между идущими в кильватер кораблями, они сбросили в его начале по паре глубинных бомб, после чего, без особого результата, приступили к прослушиванию глубины. Спустя 4 часа после первого сброса бомб в воду полетело еще две пары зарядов по «пузырькам на водной поверхности».

    Видимо, эти мероприятия были приняты командиром «С-10» за «погоню», после чего он решил возвращаться в Либаву, которая к этому времени была в критическом положении. Все светлое время суток субмарина в подводном положении шла в этом направлении, а с наступлением темноты, всплыла, и продолжила движение. До Либавы оставалось несколько часов хода, но впереди подлодки стояло минное заграждение «Wartburg I», выставленное по прямой между точками 55.49,6 с.ш./20.49,5 в.д. и 56.02,6 с.ш./19.40,6 в.д. Вероятно, после подрыва на мине подлодка еще какое-то время могла удерживаться на поверхности воды, сумев передать сигнал бедствия.

    Весной 2017 года на дне в территориальных водах Литвы была обнаружена погибшая подводная лодка. Короткое видео дает все основания полагать, что это советская субмарина типа «С». Если это так, то «С-10» найдена.