21 октября «Белуха» пришвартовалась к стенке завода № 194 в Ленинграде. Кроме ликвидации повреждений, полученных лодкой 16 октября, на «Щ-310» предстояло заменить оба дизеля, которые в условиях блокадного города достать было практически невозможно. Выход нашел главный строитель завода Константин Филиппович Терлецкий. Он припомнил, что на потопленную немецкой авиацией в устье Невы строящуюся плавбазу «Литвинов» не успели установить два новых дизеля, которые находились на складах Балтийского завода. С немалым трудом двигатели были установлены на лодку. Едва старый дизель занял место на берегу взамен вновь установленного, как в него угодил немецкий снаряд, разнеся его вдребезги.
Летом 1942 года ремонтные работы на корабле были завершены. За время ремонта лодки часть ее экипажа была послана на сухопутный фронт, поэтому к моменту ввода корабля в строй его пришлось доукомплектовывать личным составом. После выхода из заводского ковша подводная лодка ошвартовалась у левого берега Невы у Литейного моста, где рядом с плавбазой «Полярная Звезда» находились и другие лодки дивизиона. Послеремонтные испытания и дифферентовка были проведены прямо на Неве.
В ночь на 16 сентября 1942 года «Щ-310» перешла в Кронштадт, откуда в ночь на 20 сентября в обеспечении тральщиков и сторожевых катеров, сопровождавших лодку до Лавенсари, вышла на подходы к Данцигской бухте (позиция № 2).
В ночь на 22 сентября в районе Калбодагрунд подводная лодка всплыла для зарядки батарей. При открытии рубочного люка излишним давлением, создавшимся изза некачественно проведенного ремонта магистралей высокого давления, командира с силой выбросило наружу. При этом он сильно ударился головой о кремальеру рубочного люка. Если бы не новая меховая шапка, подаренная Ярошевичу командиром дивизиона Червинским, поход мог бы закончиться, так и не начавшись. Через несколько часов «Щ-310» подверглась атаке сторожевых катеров противника, сбросивших на лодку 7 глубинных бомб. Благополучно уйдя от преследования, лодка продолжила движение и в ночь на 28 сентября начала патрулирование в районе маяка Иерисгафт. Спустя сутки «Щ-310» представилась возможность открыть боевой счет. В 20 милях юго-западнее банки Штольпе подводная лодка атаковала одиночный транспорт, оцененный командиром субмарины в 10 000 тонн. Первая из выпущенных торпед через три минуты после пуска сошла с курса и начала описывать циркуляцию. Очевидно, в ходе бомбардировки «Щ-310» 22 сентября взрывом одной из глубинных бомб был поврежден гироскоп торпеды. Подводной лодке удалось увернуться и повторить атаку. (По свидетельству бывшего штурмана «Щ-310» Г. М. Егорова, торпеда начала циркулировать в ходе второй атаки, и первый залп состоял из двух торпед.) Судно было потоплено только с третьей (по другим данным, с четвертой) попытки. Им оказался транспорт «Франц Рудольф» в 1419 брт.
Спустя сутки подводной лодке представился шанс увеличить свой боевой счет, но четыре атаки, проведенные по германскому транспорту «Аннелиз Кристоферсен», остались без результата. (К сожалению, командир «Щ-310» пренебрег рекомендациями давать залп с «Временными интервалами».)
Вечером 1 октября «Щ-310» переместилась к маяку Стило. Днем 3 октября подводная лодка обнаружила германский эсминец, атака на который сорвалась из-за резкого изменения курса цели. К вечеру того же дня «Щ-310» атаковала последней оставшейся торпедой немецкую подводную лодку, которая отрабатывала учебные задачи. В момент залпа не сработала система БТС и «Белуха» показала над водой рубку. Обнаружив нашу субмарину, вражеская подлодка уклонилась от атаки погружением. Так как боезапас был израсходован (одну торпеду «Щ-310» потеряла еще при переходе на позицию 23 сентября при несанкционированном пуске), подводная лодка начала возвращение на базу.
Днем 9 октября 1942 года в 3 милях северо-западнее острова Гогланд «Щ-310» подорвалась на мине (типа ЕМС, 270 кг ВВ). К счастью, подводная лодка задела не саму мину, а нижнюю часть ее противотральной трубки. Взрыв произошел примерно в 20 м выше носовой части корабля и в горизонтальном удалении 9-12 м. Подводная лодка получила серьезные повреждения: через трещины в прочном корпусе первый отсек интенсивно заполнялся водой. Во второй отсек вода поступала не так быстро, но расплескавшийся из треснувших аккумуляторных баков электролит создавал угрозу выделения хлора, а короткое замыкание между элементами могло вызвать взрыв и пожар. Центральный пост в целом выдержал удар, но вышли из строя многие приборы и механизмы. Обстановка в кормовых отсеках была более-менее благополучной. Подводная лодка легла на грунт. Экипаж «Щ-310» самоотверженно вел борьбу за живучесть корабля. Вскоре пробоина в первом отсеке была заделана, трюмные во главе с главстаршиной Говоровым привели в рабочее состояние осушительную магистраль. Через три с половиной часа после подрыва экипаж подводной лодки окончательно справился с водой, была введена в строй часть освещения, но лодка, будучи раздифферентованной, не слушалась рулей. Только к вечеру обстановка стабилизировалась. С наступлением темноты «Щ-310» всплыла и в надводном положении продолжила движение к Лавенсари. В ночь на 10 октября «Белуха» прибыла в бухту Норре-Каппельлахт, а в ночь на 13 октября в обеспечении тральщиков и сторожевых катеров отконвоирована в Кронштадт.
По итогам похода почти весь экипаж «Щ-310» был удостоен государственных наград.
Вскоре «Щ-310» перешла на Канонерский завод в Ленинграде для проведения аварийного ремонта и зимней стоянки. Взрывом мины корпусу корабля были нанесены значительные повреждения. Явных пробоин не было, но корпус от носовой оконечности до центрального поста буквально провалился между шпангоутами, которые были вывернуты взрывом. Через щели по заклепочным швам в корпус поступала забортная вода. Завод постоянно подвергался артобстрелам противника. В один из дней 1943 года, по свидетельству бывшего штурмана «Щ-310», впоследствии известного адмирала Г. М. Егорова, в рубку подводной лодки, стоящей на левом берегу Невы, угодил снаряд. При этом погиб главный старшина Василий Степанович Говоров.
К концу июня 1943 года ремонт «Щ-310» был завершен. Подводная лодка перешла на Неву в район Литейного моста, где вместе с плавбазой «Полярная Звезда» базировались другие лодки дивизиона. За время ремонта корабля его экипаж подвергся частичной ротации: кто-то был направлен на учебу, кто-то пополнил экипажи других подводных лодок. Покинул лодку и Д. К. Ярошевич. 17 марта 1944 года он принял новейшую «К-53». Вместо него в командование кораблем вступил капитан-лейтенант (впоследствии капитан 3-го ранга) Богорад Семен (Самуил) Наумович (Нахманович). До сентября 1944 года «Щ-310» занималась боевой подготовкой. Противолодочные заграждения противника в 1943 году надежно перекрыли Финский залив от проникновения наших подводных лодок в открытую часть Балтийского моря. В июле — августе 1944 года «Белуха» отрабатывала учебные задачи на Ладожском озере. С выходом Финляндии из войны стал возможен проход кораблей КБФ финскими шхерными фарватерами на просторы Балтики.
«Щ-310» стала одной из первых подводных лодок, открывших кампанию 1944 года. 29 сентября — 2 октября подводная лодка в сопровождении советских и финских кораблей перешла к острову Утё и уже к вечеру 3 октября заняла позицию южнее маяка Богшер в Аландском море (позиция № 1). Уже через сутки Богорад получил приказ перейти в район Виндава — Ирбенский пролив (позиция № 2), и в ночь на 6 октября подводная лодка заняла указанный район. Возможность отличиться представилась уже в эти сутки. В 4 утра подводная лодка из надводного положения атаковала конвой противника. Командир и вся верхняя вахта наблюдали попадание торпеды и гибель транспорта, ушедшего под воду с вращающимися винтами. Противник оставляет без комментариев эту атаку. В отечественной литературе довольно часто в качестве жертвы «Щ-310» указывается учебное судно «Нордштерн», (1127 брт.), но в этот же день его записала на свой счет «Щ-407» (командир капитан 3-го ранга П.И. Бочаров).
