Подводная лодка 644 проекта, дизельная, с крылатыми ракетами П-5; разработчик — ЦКБ-18 | (КБ «Рубин»), С-80 была одной из шести дизельных подводных лодок проекта 644 переоборудованных из проекта 613. 8 декабря 1948 года зачислена в списки кораблей ВМФ СССР. 13 марта 1950 года заложена на эллинге ССЗ №-112 «Красное Сормово» в г. Горький, как головная средняя подводная лодка проекта 613. 21 октября 1950 года спущена на воду. В октябре-ноябре 1950 года С-80 была переведена вниз по Волге и Каспию в Баку для прохождения сдаточных испытаний. С 31 декабря 1950 года по 26 апреля 1951 года подводная лодка прошла швартовные испытания. С 27 апреля по 28 июня 1951 года С-80 прошла заводские ходовые испытания. 9 июня 1951 года совершила глубоководное погружение на 203 метра. В наиболее опасных местах установили приборы, измеряющие напряжение конструкций. Затем подводную лодку с экипажем в отсеках на талях опускали на критическую глубину. Рядом в полигоне дежурили спасатели на своем судне. В случае аварии водолазы должны были прикрепить к корпусу подводной лодки понтоны, чтобы затем поднять ее на поверхность. 2 декабря 1951 года после окончания государственных испытаний и устранения всех выявленных дефектов был подписан приемный акт, и подводная лодка С-80 вступила в строй.
В декабре 1951 года перевели с Каспия на Северный флот по системе внутренних водных путей в г. Молотовск, затем С-80 перешла на постоянное место базирования в г. Полярный. По другим данным 6 августа 1952 года была временно включена в состав Краснознаменной Каспийской флотилии. Летом 1953 года переведена по внутренним водным системам из Баку в г. Молотовск. 9 ноября 1953 года вошла в состав Северного флота. Зачислена в состав 162-й Бригады подводных лодок 33-й Дивизии подводных лодок СФ с базированием на г. Полярный. В 1953–1955 годах несколько раз возвращалась из Полярного в г. Молотовск для облегчения испытаний в Белом море больших торпедных лодок 611 проекта. В 1954 году С-80 перечислена в состав 339-й Бригады УСРПЛ Беломорской ВМБ с базированием на г. Молотовск. В 1957 году перешла в г. Горький на ремонт и модернизацию. 1 июля 1957 года — апрель 1959 года — на ССЗ «Красное Сормово». После выполнения модернизационных работ по проекту 644 С-80 была переведена в г. Молотовск. Вошла в состав 339-й Бригады строящихся и ремонтирующихся подводных лодок Беломорской ВМБ. 15 января 1960 года закончила заводские и государственные испытания. Перешла из г. Молотовска в Оленью губу. Вошла в состав 212-й Бригады подводных лодок 8-й Дивизии подводных лодок Северного Флота. 30 июня 1960 года С-80 отнесена к проекту 644.
25 января 1961 года подводная лодка С-80 вышла в море для отработки совершенствования задач одиночного плавания. 26 января командир С-80 капитан 3-го ранга А. Ситарчик доложил, что все задачи боевой подготовки отработаны, и запросил «Добро» на возвращение на базу. «Добро» дали, но в 00 часов 47 минут 27 января радиосвязь прервалась. С-80 в Полярный не вернулась. Командующий флотом выслал на поиски два эсминца и спасательное судно. Район, в котором исчезла С-80, отстоял от побережья на 50 миль и занимал площадь 384 квадратные мили. Глубины — от 200 метров и ниже. На следующий день по флоту объявили аварийную тревогу, и на поиски вышли еще два эсминца, четыре малых противолодочных корабля, корабль разведки и спасательное судно. Арктическая ночь не принесла никаких вестей. Тогда начался массированный поиск с привлечением авиации, подводных лодок и рыболовецких судов с их придонными тралами и поисковой аппаратурой. Вдоль береговой линии летали пограничные вертолеты.