Вечером 26 октября «Щ-318» вышла на позицию в Аландском море (позиция № 7). Переход в назначенный район подводная лодка осуществляла на большой скорости при невозможности определить свое место по навигационным ориентирам. В результате через 11,5 часа после выхода из базы субмарина вылетела на камни у южной оконечности острова Гогланд. Повреждения подводной лодки были достаточно серьезны: погнут баллер носовых горизонтальных рулей, деформирована носовая часть киля, образовалась вмятина в прочном корпусе, пролит электролит. Самостоятельно с мели «Щ-318» сняться не смогла и сделала это только с помощью трех подошедших тральщиков, которые отконвоировали поврежденную подводную лодку в Кронштадт. 1 ноября субмарина пришла в Ленинград для ремонта. Ремонт корабля в блокадном городе потребовал достаточно долгого времени. В августе 1942 года, видя, что ввод подводной лодки в строй затягивается, командование перевело экипаж «Щ-318» на новую «Щ-407». Командиром «Щ-318» стал капитан-лейтенант (впоследствии капитан 3-го ранга) Бутышкин Николай Никифорович. Субмарину продолжали преследовать неудачи. 13 октября 1942 года при выходе на учебный полигон в устье Невы «Щ-318», идя в подводном положении, ударилась о бык Воладарского моста и повредила рули, винты и корпус.
К концу мая 1943 года «Щ-318» была готова к ведению боевых действий, но так как немцы перекрыли Финский залив для выхода советских подводных лодок в открытую часть Балтики, поход был отменен. 17 мая 1943 года командиром «Щ-318» стал старший лейтенант Лошкарев Лев Александрович. Летом 1943 года подводная лодка отрабатывала задачи боевой подготовки на полигоне Красногорского рейда. 8 октября субмарина вновь получила повреждения — осколками снаряда поврежден легкий корпус.
В первой половине 1944 года «Щ-318» получила на вооружение гидроакустическую станцию «Дракон-129». В июне подводная лодка для осуществления боевой подготовки перешла в Ораниенбаум. К сентябрю 1944 года «Щ-318» была готова к выходу в море. После того, как с финнами было заключено перемирие, советские подводные лодки могли воспользоваться финскими прибрежными фарватерами для прохода в открытую часть Балтики.
29 сентября в сопровождении советских и финских кораблей субмарина начала переход в Балтийское море, но из-за небольшой поломки была вынуждена зайти в Порккала-Удд. 5 октября из Хельсинки «Щ-318» вышла в свой первый боевой поход. Путь подводной лодки лежал к Либаве (позиция № 3). При переходе на позицию 7 октября у острова Форэ «Щ-318» дважды из-за неудачного маневрирования не смогла атаковать эсминец. 8 октября субмарина заняла указанный район. К сожалению, отсутствие боевого опыта у командира корабля и экипажа отразилось на первоначальных действиях подводной лодки. «Щ-318» преследовали все те же «детские болезни», которыми страдали советские подводники образца 1941 года. Днем 9 октября командир подводной лодки дважды отказывался от атаки на одиночные суда, затем из-за утраты скрытности сорвалась атака на конвой. В дополнение к этим неудачам подводную лодку из-за несоблюдения экипажем правил эксплуатации и обслуживания механизмов преследовали поломки — зенитный перископ оказался залит водой, неперекрытый клапан замещения соляра забортной водой в топливной цистерне № 1 привел к трещине в расходном баке, находящемуся внутри прочного корпуса; соляр стал поступать в аккумуляторную яму. В ходе патрулирования на подводной лодке временно выходили из строя станция электродвигателей и управление горизонтальными рулями.
Вечером 9 октября «Щ-318» получила приказ, занять сектор № 1 у Либавы. Но и здесь подводная лодка не смогла добиться успеха: 10 октября не состоялась атака по конвою — пропущен угол упреждения, 12 октября дважды из-за неправильного маневрирования «Щ-318» пропускала конвои противника мимо себя. 13 октября, днем, подводная лодка перешла для действий в район маяка Паппензее. 15 октября «Щ-318» выпустила торпеду по одиночной десантной барже, которая первоначально была принята за транспорт. Видимо, заметив след торпед, баржа изменила курс, и они прошли мимо цели. Продолжая оставаться в этом районе, «Щ-318» во время шторма в результате ударов о грунт повредила вертикальный руль. В ночь на 24 октября, находясь уже в секторе № 3 у Либавы, «Щ-318» не смогла атаковать одиночный транспорт из-за временного выхода из строя станции электродвигателей, после чего по вине личного состава еще дважды упускала цели.
Вечером 29 октября в 17 милях южнее Либавы подводная лодка атаковала транспорт из состава конвоя. Через 40 секунд после пуска торпед на «Щ-318» зафиксировали два взрыва и посчитали цель пораженной, но противник отрицает успех этой атаки. Сопровождавший конвой германский тральщик «М-256» наблюдал след торпеды, взрывы последовали из-за преждевременного срабатывания взрывателей НВС. В советских источниках жертвой этой атаки называют транспорт «Танн» (бывший голландский «Фобос» водоизмещением 7412 брт.), но данное судно погибло в этот же день на британской донной мине у острова Рюген. Днем 30 октября подводная лодка имела неоднократные контакты с кораблями противника, но не атаковала, а утром 31 октября, обнаружив вражескую субмарину, уклонилась от нее погружением. Вечером 1 ноября при попытке атаковать конвой «Щ-318» была обнаружена миноносцем «Т-3», который контратаковал подводную лодку, безрезультатно сбросив 8 глубинных бомб. В ночь на 4 ноября «Щ-318» в 10 милях западнее знака Бернату атаковала транспорт из состава конвоя. Выпущенные торпеды на пути к цели выскочили на поверхность, были обнаружены, и судно сумело уклониться от них.
5 ноября днем подводная лодка вновь повредила вертикальный руль и вечером 9 ноября была вынуждена, отойдя от берега, заниматься устранением повреждений. Продолжая крейсерство, вечером 10 ноября «Щ-318» случайно оказалась внутри ордера конвоя противника, но из-за темноты и плохих погодных условий атаковать не смогла.
Вечером 15 ноября «Щ-318» получила «добро» командования на возвращение на базу. 19 ноября подводная лодка прибыла в Турку, где встала на межпоходовый ремонт.
Следующий выход в море состоялся 11 января 1945 года, когда «Щ-318» вышла в район маяк Паппензее — Паланга (позиция № 2-новая), но в тот же день из-за неисправности механизмов вынуждена была вернуться. Исправив повреждения, на следующий день подводная лодка направилась на позицию и в ночь на 16 января была в указанном районе. За то время, пока «Щ-318» стояла в ремонте, противник значительно усилил свою противолодочную оборону в этом районе. Трижды подводная лодка имела встречи с кораблями и конвоями противника, но по разным причинам выйти в атаку не смогла. Вечером 1 февраля субмарина получила приказ переместиться на позицию на подходах к Либаве (позиция № 1), где в ночь на 3 февраля едва избежала столкновения с одиночным судном. Наконец, вечером 4 февраля «Щ-318» открыла счет. Командир подводной лодки наблюдал попадание торпед в два транспорта из состава конвоя по 6000 тонн каждый. Противник подтверждает гибель в этом районе танкера «Хиддензее» в 643 брт. Эскорт не преследовал лодку, и ей благополучно удалось уйти с места катастрофы.
Ночью 10 февраля в точке 56°24′ с.ш./20°28′ в.д. с подводной лодки увидели внезапно вынырнувшее из темноты судно. На нем, по-видимому, также обнаружили подводную лодку. На «Щ-318» сыграли «срочное погружение», а судно пошло на таран. Уклониться от столкновения не удалось. «Щ-318» потряс сильный удар. Через час, всплыв на поверхность, подводники смогли оценить разрушения, вызванные столкновением: перебиты приводы управления кормовыми горизонтальными рулями, повреждены торпедный аппарат № 6, вертикальный и горизонтальный руль, 4-метровая кормовая оконечность легкого корпуса свисала вниз, удерживаемая только нижними продольными связями. Управляясь винтами, носовыми рулями и изменением балласта, «Щ-318» начала возвращение на базу. Ночью 13 января у маяка Чекареэрн тяжело поврежденную подводную лодку встретил эскорт и проводил в Турку, где «Щ-318» встала на аварийный ремонт. Относительно судна, которое таранило «Щ-318» ночью 10 февраля, существует много вопросов. Советская сторона заявляет, что это был германский прорыватель минных заграждений «Аммерланд» (2452 брт.), по данным В. И. Дмитриева, транспорт «Август Шульце» («Аммерланд-2»), который не пережил столкновения с подводной лодкой и затонул от полученных повреждений. Противник утверждает, что «Аммерланд» действительно погиб в результате столкновения в этот день и в этом районе (56°26′ с.ш./20°30′ в.д.), но не с подводной лодкой, а с собственным сторожевым кораблем. Вопросы остаются. Если столкновение со своим кораблем имело место и не привело к фатальным последствиям, то почему поврежденное судно совершало переход в одиночку? Мог ли удар по легкому корпусу подводной лодки привести к гибели достаточно крупного судна?
