Заложена 30 сентября 1939 года (по другим данным 30 ноября 1939 года) на заводе № 196 (Судомех) в Ленинграде под стапельным номером 132 и 14 марта 1941 года спущена на воду. К началу Великой Отечественной войны степень технической готовности корабля составляла 75,5%. В сентябре 1941 года недостроенная подводная лодка переведена на Каспий на завод № 638 (им. Сталина) в Астрахань. 1 июля 1943 года командиром субмарины назначен капитан 3 ранга Косенко Андрей Антонович. 21 февраля 1944 года корабль вступил в строй, и 22 апреля 1944 года вошел в состав Каспийской флотилии.

    15 марта 1944 года в составе Отдельного отряда подводных лодок субмарина начала движение из Баку в Молотовск (ныне Северодвинск), куда прибыла 18 мая 1944 года. В этот же день субмарина зачислена в состав Северного флота. 10 июня 1944 года командиром «С-19» назначен капитан 3 ранга Макаренков Григорий Филиппович. 15 июня 1944 года подводная лодка вошла в состав учебного дивизиона ПЛ СФ. 18 октября она прибыла в Полярное и зачислена в состав 2-го дивизиона бригады ПЛ СФ. В процессе достройки корабля на Каспии и его «доводке» на Севере он неоднократно использовался в качестве полигона для испытания образцов нового вооружения и техники. На подводной лодке были установлены сетепрорезатели подрывного типа, 25-мм зенитный автомат 84-КМ, смонтированы гидролокатор «Дракон» и стабилизатор глубины «Спрут».

    13 ноября 1944 года «С-19» вышла в свой первый боевой поход в Лопское море (сектор «Ж»). Осуществляя поиск кораблей противника, подводная лодка имела в ходе патрулирования четыре контакта с ними, но не атаковала. (Днем 16 ноября встречен тральщик и 2 сторожевых катера, вечером 26 ноября – сторожевой корабль, днем 20 ноября – 2 тральщика, 24 ноября – 2 тральщика). В боевой обстановке на корабле выявились многочисленные неисправности, ставшие следствием низкого качества монтажных работ. В ночь на 27 ноября «С-19» прервала патрулирование, так как не могла использовать топливо из-за пропуска кингстонов топливо-балластной цистерны, и 28 ноября благополучно вернулась в Полярное. Во время похода она с помощью ГАС «Дракон» 33 раза форсировала минные заграждения противника, которые не были известны нашей разведке, и только раз задела за минреп. К счастью, взрыва не последовало.

    29 января 1945 года на стоящую у пирса «С-19» навалилась маневрирующая на рейде «С-56». Подводная лодка повредила две лопасти винта и 20 февраля встала на ремонт. В этом состоянии у борта плавмастерской «Красный Горн» она встретила День Победы.

    После окончания войны «С-19» служила на Севере. 30 декабря 1955 года она была выведена из боевого состава, переквалифицирована в опытовую подводную лодку и передана в распоряжение Центрального управления ВМФ. 10 октября 1957 года подводная лодка обеспечивала испытания ядерного оружия на Новой Земле. Тяжело поврежденная ядерным взрывом субмарина затонула и была оставлена на дне губы Черная. 1 марта 1958 года корабль был исключен из списков ВМФ.