Подводная лодка тип «Щ» V-бис-2 серии заложена 6 ноября 1933 года на заводе №-189 (Балтийский завод) в Ленинграде. 1 августа 1934 года спущена на воду. 4 августа 1935 года Щ-306 вступила в строй, 17 августа 1935 года вошла в состав Краснознаменного Балтийского флота.
В событиях Советско-финской войны Щ-306 участия не принимала.
22 июня 1941 года Щ-306 находилась в составе Отдельного учебного дивизиона подводных лодок. За время Боевых действий совершила два Боевых похода.
Во второй Боевой поход западнее острова Борнхольм Щ-306 вышла 20 октября 1942 года в составе третьего эшелона подводных лодок КБФ. Утром следующих суток подводная лодка вышла в точку погружения. Больше Щ-306 никто не видел. 25 октября подводная лодка доложила о форсировании Финского залива. Вечером 31 октября на Щ-306 была послана радиограмма о смене района патрулирования (подводной лодке предписывалось идти в Данцигскую бухту), но ответа не последовало. На запрос командования от 5 ноября Щ-306 также ответила молчанием.
В 2012 году в некоторых источниках были ссылки на то что подводная лодка обнаружена (хотя не указывается кем и когда), также указывались координаты обнаружения и подрыв на мине в качестве причины гибели.
В августе 2015 года Щ-306 обнаружена на грунте финскими рыбаками, в месте где они регулярно теряли свои сети. В дальнейшем обследована дайверами. Находится недалеко в 20 милях от Ханко на глубине пятьдесят восемь метров. 19 октября 2015 года в Ханко (Финляндия) российские и финские дайверы увековечили память команд советских подводных лодок Щ-324 и Щ-306. В церемонии приняли участие российские поисковики проекта «Поклон кораблям Великой Победы» и финские дайверы проекта «SubZone». Погружение к корпусу подводной лодки Щ-306 планировалось позже.
Фрагменты подводной лодки Щ-306 на грунте.
16 ноября 1942 г. – Великая Отечественная война. Краснознамённый Балтийский флот. Погибла на мине средняя подводная лодка «Щ-306 (Пикша)» в районе о. Нарген. Погибли:
- капитан 3 ранга Смоляр Николай Иванович – командир ПЛ, 1911 года, Гродненская область, д. Дубянка
- старший политрук Власенко Иван Петрович – военком ПЛ, 1912 года, Краснодарский край г. Темрюк
- капитан-лейтенант Шейман Вячеслав Семенович – помощник командира, 9018 года. г. Минск
- капитан-лейтенант Алексеев Александр Васильевич – командир БЧ-1, 1915 года, Воронежская область. с. Пески
- старший лейтенант Дюбаров Алексей Григорьевич – командир БЧ-3, 1913 года, Орловская область. с. Крапивка
- мичман Кострубо Георгий Николаевич – командир БЧ-5, Северо-Казахстанская область, с. Шартанды
- старший военфельдшер Кашин Иван Федорович – лекпом, 1921 года, Рязанская область, с. Ольхи
- старший краснофлотец Аверьянов Алексей Михайлович – старший моторист, 1919 года, Калининская (Тверская) область, д. Селище
- краснофлотец Алферов Александр Сергеевич – штурманский электрик, 1917 года, Ивановская область, д. Малое Лопатино – пропал без вести в сентябре 1941 года (предположительно в Петергофском десанте)
- краснофлотец Амбросенков Изяслав Кузьмич – старший рулевой, 1921 года, Западная (Смоленская) область, д. Переволочье
- краснофлотец Астахов Николай Александрович – трюмный, 1921 года, Московская область. д. Малинки
- старший краснофлотец Бибиченко Иван Яковлевич – старший торпедист, 1918 года, Харьковская область, д. Олейниково
- старшина 2 статьи Варовва Иван Трофимович – командир отделения рулевых, 1915 года, Чкаловская (Оренбургская) область, с. Сарактыш
- краснофлотец Васильев Вячеслав Николаевич – строевой, 1920 года, Сталинградская (Волгоградская) область, Раковский район
- старшина 2 статьи Волков Павел Александрович – командир отделения электриков, 1918 года, Вологодская область, д. Полово
- старший краснофлотец Галкин Иван Кузьмич – рулевой, 1919 года, Горьковская (Нижегородская) область, д. Карпенгар
- краснофлотец Галкин Николай Михайлович – кок, 1917 года, Калининская (Тверская) область, д. Кружицы
- краснофлотец Евстратов Константин Дмитриевич – электрик, 1922 года, г. Горький (Нижний Новгород)
- старший краснофлотец Егоров Василий Михайлович – старший моторист, 1920 года, Калининская (Тверская) область, с. Сухред
- старшина 1 статьи Калинин Иван Иванович – командир отделения СКС, 1918 года, г. Тула
- главный старшина Калмыков Владимир Филиппович – старшина группы акустиков, 1914 года, Московская область. д. Подлуг
- мичман Катуков Василий Васильевич – старшина группы трюмных, 1912 года, Воронежская область, с. Никово
- старшина 2 статьи Клятов Владимир Титович – командир отделения комендоров, 1916 года, Московская область. д. Слободка
- старшина 2 статьи Колдаев Сергей Иванович – командир отделения акустиков, 1922 года, Рязанская область, с. Веретье
- краснофлотец Корешков Алексей Иванович – электрик, 1920 года, Смоленская область, д. Антипино
- краснофлотец Крылов Алексей Иванович – моторист, 1918 года, Курская область, с. Скородян
- краснофлотец Ларцев Григорий Васильевич – старший электрик, 1915 года, Мордовская АССР, с. Старый Кур-Майдан
- краснофлотец Лопатин Николай Филиппович – радист, 1918 года, Кировская область, д. Лопатино
- старшина 1 статьи Макиян Исаак (Иван) Аганович – командир отделения торпедистов ПЛ Щ-308, 1913 года, Азербайджанская ССР, с. Чумасташ
- краснофлотец Меженский Григорий Маркович – трюмный, 1920 года, Ворошилоградская (Луганская) область, с. Тучково – пропал без вести в сентябре 1941 года (предположительно в Петергофском десанте)
- мичман Нечаев Иван Григорьевич – старшина группы мотористов, 1910 года, Московская область, ст. Калинич
- мичман Петров Александр Петрович – боцман, Московская область, с. Озерки
- мичман Смирнов Василий Федорович – командир отделения штурманских электриков, 1908 года, Ярославская область, д. Цикулино
- старший краснофлотец Соколов Юрий Николаевич – старший моторист, 1915 года, Саратовская область. г. Энгельс
- краснофлотец Сычев Борис Павлович – электрик, 1921 года, Московская область, с. Рюховск
- главный старшина Толстиков Алексей Андреевич – старшина группы электриков, 1915 года, Северный край (Архангельская область. д. Коневка
- старший краснофлотец Томилин Валентин Иванович – рулевой, 1920 года, г. Минск
- главный старшины Чернышев Анатолий Петрович – старшина группы радистов, 1914 года, Ленинградская область, г. Кронштадт
- старший краснофлотец Шевченко Алексей Дементьевич – рулевой, 1920 года, Харьковская область, д. Средний Владимир
- краснофлотец Шелемех Михаил Моисеевич – торпедист, 1915 года, Орловская область, д. Верхний Тополь
- мичман Шкоробчук Сергей Амбросович – старшина группы торпедистов, 1911 года, Винницкая область. д. Мерешкова