За время войны «К-21» совершила 12 боевых походов (163 суток), 10 торпедных атак в результате которых потоплен 1 мотобот и возможно еще несколько мотоботов. Артиллерийским огнем уничтожен 1 мотобот. 6 минных постановок 120 мин. Предположительно на минах выставленных к-21 погибли транспорты «Бессхайм», «Дюна», корабль ПЛО «Uj-1110» и получил повреждения транспорт «Ригель».
В послевоенные годы Краснознаменная «К-21» находилась в боевом составе флота до сентября 1954 г., а затем была разоружена и переоборудована в УТС. 24 июля 1983 г. после восстановительного ремонта лодка стала филиалом музея Краснознаменного Северного флота в Североморске.
Заложена 26 февраля 1938 г. в Ленинграде на заводе № 194 (им. А. Марти), спущена на воду 5 июля 1939 г. и 25 ноября 1942 г. вошла в состав КБФ.
Командиром назначен капитан 3 ранга (впоследствии капитан 2 ранга) Е.Г. Шулаков.
В ноябре 1941 г., еще до официального вступления в строй, лодку назначили для действий на Балтике в период ледостава в Финском заливе. Но 23 ноября, когда лодка на буксире переводилась на Адмиралтейский завод для окончательной подготовки к выходу, она ударилась о неразведенный пролет Дворцового моста, были повреждены перископы и поход отложили.
9 марта 1944 г. командиром был назначен капитан 3 ранга И.А. Травкин.
9 ноября 1944 г. вышла из Хельсинки в первый боевой поход. Он был неудачным, во время шторма она получила повреждения и 24 ноября вернулась в Ханко, а затем ушла в Кронштадт на ремонт.
В январе 1945 г. «К-52» перешла из Кронштадта в Хельсинки за ледоколом.
15 февраля 1945 г. вышла из Хельсинки в очередной боевой поход. Из-за сложной ледовой обстановки лодка шла на буксире ледокола «Тармо». 18 февраля «К-52» из района о-ва Лилла-Ботшер направилась на позицию западнее Данцигской бухты. 24 февраля в этом районе был атакован и, по докладу командира, потоплен транспорт. 1 марта утром был обнаружен одиночный транспорт. Так как из-за пятибалльного шторма удержать подводную лодку на перископной глубине было невозможно, И.В. Травкин принял решение атаковать по данным гидроакустиков. В 10.45 был произведен трехторпедный залп и, через две минуты, на подводной лодке услышали взрыв. 4 марта в районе маяка Стило «К-52» атаковала транспорт, и, командир считал его потопленным. 7 марта был обнаружен миноносец, но при выходе в атаку, залп по ошибке был произведен не из кормовых, а из носовых торпедных аппаратов. Подводная лодка повторила атаку. Ее командир считал миноносец потопленным, но впоследствии это не подтвердилось. Ночью 8 марта «К-52» обнаружила и атаковала транспорт, однако успех этой атаки остался неподтвержденным. Израсходовав все торпеды, подводная лодка направилась в базу и 11 марта вернулась в Хельсинки.
Лодка с 17 по 30 апреля выходила для действий на коммуникациях противника. И.В. Травкин докладывал, что трижды добился успеха, однако эти сведения подтверждения не получили.
Всего «К-52» совершила три боевых похода, проведя в море 57 суток. 13 торпедных атак, в результате которых, возможно потоплено 6 судов.
Постановлением Совета Верховного Совета СССР от 20 апреля 1945 г. «К-52» была награждена орденом Красного Знамени. В тот же день командир лодки капитан 3 ранга И.А. Травкин удостоен звания Героя Советского Союза.
В 1948 г. по Беломорско-Балтийскому каналу «К-52» была переведена в Молотовск и вошла в состав СФ. В 1955 г. лодка была выведена из боевого состава и переоборудована в ПЗС. В марте 1978 г. исключена из списков ВМФ.
Одновременно с проектированием и строительством больших лодок I серии и подводных минных заградителей II серии разрабатывались средние подводные лодки III серии.