Заложена 25 октября 1937 года на заводе № 112 (Красное Сормово) в Горьком (Нижний Новгород) под стапельным номером 245. 20 апреля 1938 года подводная лодка спущена на воду. 22 июня 1941 года «С-11» находилась в составе учебной бригады ПЛ в Кронштадте, где проходила швартовые испытания. Степень технической готовности корабля составляла 98%.

    В мае 1941 года прежний командир подводной лодки капитан 3 ранга Радченко Валентин Павлович за длительную самовольную отлучку в Ригу был отстранен от должности, а на его место получил назначение капитан-лейтенант Середа Анатолий Михайлович, который к началу войны не успел сдать дела на «Щ-305». Сведя к минимуму программу испытаний командование КБФ уже 27 июня 1941 года подписало приемный акт, и «С-11» вступила в строй, войдя в состав Краснознаменного Балтийского флота с переходом в оперативное подчинение командира 1-й бригады ПЛ КБФ.

    13 июля субмарина с новым командиром вышла в район Мемеля (позиция № 4). Так как Середа до этого никогда не командовал подводными лодками этого типа, на борту корабля в качестве обеспечивающего находился командир 14-го дивизиона ПЛ капитан 3 ранга Тузов Иван Николаевич. Крейсерство прошло безрезультатно. Часто встречающееся в послевоенной литературе заявление о торпедировании «С-11» немецкого корабля не соответствует действительности. В советских источниках приводятся разные наименования объекта «первой удачной атаки балтийских подводников»: Сетепрорыватель «№ 11», судно минной разведки «Шифф-11» (бывший эстонский пароход «Ханония», 1900 года постройки, водоизмещением 1784 брт, в июле 1942 года передан минному арсеналу Бергена), военный транспорт «КТ-11», (его 6 мая 1943 года в ходе налета на Редже-ди-Калабрия потопила американская авиация, и хотя корабль вскоре был поднят и поставлен на ремонт в доке Мессины, он был окончательно разрушен при налете союзной авиации 25 мая 1943 года). Водоизмещение судна также приводятся разные (от 1.784 брт до 5.000 тонн).

    Возможно, подводная лодка все же провела одну атаку, так как в 16.40 19 июля порыватель минных заграждений (Speerbrecher) № 11, шедший в сопровождении двух тральщиков на ремонт из Либавы в Данциг зафиксировал торпедный след, прошедший в 30 м за кормой корабля. Сам прорыватель (бывший пароход «Бельграно», он так же фигурирует в советских источниках как жертва торпеды «С-11») погиб на мине 4 января 1945 года, поднят, и после войны достался Великобритании.

    2 августа, возвращаясь с позиции, в проливе Соэла-Вяйн в районе маяка Тоффи «С-11» подорвалась на донной мине заграждения «Кобург», выставленного германскими торпедными катерами 2-й флотилии. Субмарина затонула на 11-метровой глубине. С поверхности воды сопровождавшие лодку катера подобрали тело комдива и тяжелораненых командира и механика, которые умерли, не приходя в сознание. Тела погибшего при взрыве подводной лодки комдива Тузова и умершего на берегу механика Бабиса были похоронены близ Триги, скончавшийся несколько позже командир подводной лодки предан земле на госпитальном кладбище в Курессааре. В шестом отсеке лодки в живых остались главный старшина Милютин и краснофлотцы Биденко и Гординский, а в кормовом седьмом – старший торпедист Никишкин, комендор Зиновьев, электрики Мазнин и Мареев. Людям из шестого отсека в седьмой перебраться не удалось, и они погибли. Спустя 6 часов после подрыва лодки, троим морякам из седьмого отсека удалось покинуть аварийный корабль через кормовой торпедный аппарат. Мареев выбраться из лодки не смог. В августе 1941 года море вынесло на берег острова Даго (Хийумаа) тела еще семерых членов экипажа «С-11». Три человека похоронены в районе артиллерийской батареи у местечка Тохври. (Вероятно, штурман Головань, командир БЧ-2-3 Захаров и неизвестный краснофлотец). Четверо (лейтенант, старшина 2 статьи и два краснофлотца) покоятся в братской могиле в районе деревни Ойнику. Из них по документам опознан только помощник командира «С-11» лейтенант Бахтин.

    В 1955 году «С-11» была поднята, тела остальной части членов экипажа подводной лодки похоронены в Риге. Общие потери экипажа «С-11» составили 45 человек. В 1957-1958 году корпус подводной лодки разделан на металл.