Подводная лодка тип «Щ» X серии заложена 31 декабря 1934 года на заводе №-194 в Ленинграде. 15 февраля 1935 года спущена на воду, 29 ноября 1936 года вступила в строй. В апреле 1936 года подводную лодку предполагалось назвать «Кашалот» в честь подводной лодки тип «Нарвал» Черноморского флота постройки 1916 года. 11 декабря 1936 года Щ-319 вошла в состав Краснознаменного Балтийского флота.
Начало Советско-финской войны подводная лодка встретила в составе 17-го дивизиона 2-й бригады подводных лодок в Таллинне, совершив в годы войны два Боевых похода.
В день нападения Германии на Советский Союз подводная лодка входила в состав 7-го дивизиона 2-й Бригады подводных лодок, совершив в Великую Отечественную войну один Боевой поход.
В начале июля подводная лодка перешла в Ленинград, с 18 августа находилась в Кронштадте в готовности к выходу в море. Вечером 20 сентября Щ-319 вышла в район Либавы. До маяка Родшер подводная лодка должна была идти в паре со Щ-320, но при выходе с Большого Кронштадского рейда она оторвалась от нее и продолжила поход самостоятельно. Больше Щ-319 никто не видел. На запросы по радио подводная лодка не отвечала. Не доложила она и об окончании форсирования Финского залива.
После войны стало известно, что утром 28 сентября соединение надводных кораблей противника, возвращающееся после бомбардировки полуострова Сырве в Мемель, зафиксировали атаку подводной лодки. Крейсера сумели уклониться от торпед, подводная лодка была контратакована миноносцами T7 и T11. На следующий день безуспешной атаке подводной лодки подверглась группа германских тральщиков.
Летом 2012 года обнаруженная на грунте подводная лодка обследована группой латвийских дайверов. Подводная лодка лежит на грунте в шестнадцати милях западнее Паланги. Корпус подводной лодки перебит взрывом на две части и покоится на глубине сорок три метра. По состоянию на начало 2019 года подводная лодка к подъему не планировалась.
Вероятно 28 сентября 1941 г. Великая Отечественная война. Балтийский флот. Потоплена надводными кораблями и затонула средняя подводная лодка «Щ-319 Кашалот». Погибли:
- капитан-лейтенант Агашин Николай Сидорович – командир ПЛ, 1911 года, Азербайджанская ССР, Кубинский уезд, д. Урочище
- старший политрук Штраус Григорий Карлович – военком ПЛ, 1911 года, Калининская (Тверская) область, г. Старица
- старший лейтенант Лошманов Михаил Степанович – помощник командир, 1908 года, Чувашская АССР, г. Алатырь
- мичман Логинов Григорий Михайлович – командир БЧ-1, 1915 года, Мордовская АССР, с. Ромоданово
- старший лейтенант Панцырев Николай Николаевич – командир БЧ-3, 1914 года, г. Москва
- воентехник 2 ранга Осипов Михаил Иванович – командир БЧ-5, 1906 года, Московская область, д. Жуковка
- военфельдшер Рагозин Василий Иванович – лекарский помощник, 1921 года, ленинградская область, д. Нижняя Шальдиха
- краснофлотец Алехнович Петр Николаевич – штурманский электрик, 1921 года, Минская область, д. Черницы
- мичман Баранов Петр Александрович – боцман, 1910 года, Ярославская область, д. Угодичи
- старшина 2 статьи Варфоломеев Сергей Александрович – командир отделения акустиков, 1917 года, Дзержинская ж.д., ст. Стобовая, д. Шарапово.
- краснофлотец Величко Григорий Степанович – рулевой, 1922 года, Полтавская область, д. Кобелячки
- краснофлотец Задорожный Василий Гордеевич – трюмный, 1918 года, Николаевская область, с. Гопры
- старшина 1 статьи Зарайский Александр Николаевич – старшина группы электриков, 1913 года, г. Москва
- краснофлотец Иванов Иван Кузьмич – кок, 1917 года, Калининская (Тверская) область. д. Кормаленец
- старшина 2 статьи Карпенков Василий Сергеевич – командир отделения комендоров, 1918 года, Калининская (Тверская) область, д. Борово
- краснофлотец Кириченко Валентин Дмитриевич – трюмный, 1918 года, Ростов на Дону
- старший краснофлотец Кладницкий Леонид Спиридонович – электрик, 1916 года, г. Одесса
- старший краснофлотец Клыгин Константин Константинович – старший моторист
- старшина 2 статьи Логинов Константин Дмитриевич – командир отделения рулевых, 1915 года, Архангельская область, д. Андозеро
- старшина 1 статьи Лукунин Александр Николаевич – старшина группы мотористов, 1914 года, г. Москва
- старшина 1 статьи Мартьянов Никандр Иосифович – старшина группы радистов, 1914 года, Северная (Архангельская) область, д. Мартьяново
- старшина 2 статьи Минчин (Минчев) Григорий Николаевич – командир отделения СКС, 1917 года, г. Ростов на Дону
- краснофлотец Могильный Дмитрий Матвеевич – рулевой, 1918 года, Сумская область, д. Престайлово
- старший краснофлотец Нещемный Владимир Иванович – старший моторист, 1921 года, г. Ленинград (Санкт-Петербург)
- старшина 2 статьи Нилов Дмитрий Матвеевич – командир отделения трюмных, 1915 года, Калининская (Тверская) область, д. Тренино
- старший краснофлотец Пашков Владимир Кузьмич – электрик, 1921 года, Краснодарский край г. Ейск
- краснофлотец Петров Василий Федорович – рулевой, 1919 года, Ленинградская область, д. Сухарево
- краснофлотец Попко Владимир Матвеевич – строевой, 1919 года, Витебская область, д. Рашкочена
- краснофлотец Посохов Иван Иванович – торпедист, 1921 года, Харьковская область. ст. Приколотное
- старший краснофлотец Рогов Николай Никифорович – радист, 1915 года, Архангельская область, д. Нечаевская
- старший краснофлотец Рузин Николай Александрович – старший моторист, 1920 года, Днепропетровская область, д. Панова Воловка
- старшина 2 статьи Сахаров Дмитрий Петрович – командир отделения мотористов, 1915 года, Запорожская область, д. Владимировка
- старшина 1 статьи Скворцов Николай Васильевич – старшина группы электриков, 1914 года, г. Москва
- главный старшина Смирнов Федор Семенович – старшина группы трюмных, 1913 года, Смоленская область, д. Устье
- старшина 2 статьи Суевский (Сусский) Алексей Викторович – командир отделения торпедистов, 1911 года, Киевская область, с. Ямполь
- главный старшина Цыцварин Петр Арсентьевич – старшина группы трюмных, 1912 года, Калининская (Тверская) область, д. Вошкино
- старшина 2 статьи Чичила Иван Лукашевич – командир отделения электриков, 1917 года, г. Калинин (Тверь)
- старший краснофлотец Ширипин Павел Федорович, 1917 года, Ленинградская область, д. Цымони
