В 1918 году лодка вступила в строй и вошла в состав Белого флота. С 24 ноября 1918 года она находилась под контролем англичан, которыми 26 апреля 1919 года и была затоплена в районе Севастополя.
До 1928 года АГ-21 пролежала на морском дне на глубине 50 метров. Однако затем была поднята силами ЭПРОНа, отремонтирована на севастопольском судоремонтном заводе им. Орджоникидзе и под новым номером, АГ-16 и именем «Металлист» снова вошла в боевой строй Черноморского флота. Однако буквально через шесть месяцев с ней произошла новая страшная катастрофа.
8 июля 1931 года АГ-16 находилась в районе Бельбека, где совместно с эсминцем «Фрунзе» отрабатывала подводную атаку по цели. Первая торпедная атака по эсминцу была успешной. Мнущаяся головка учебной торпеды ударила в эсминец. Командующий флотом объявил благодарность личному составу подводной лодки и разрешил вторую атаку. При чрезмерном сближении лодки с атакующим эсминцем «Фрунзе» таранил ее в самый большой первый отсек, и АГ-16 затонула.
Столкновение произошло по вине командира «агешки» Михаила Бебешина. Ранее он был помощником командира на этой лодке, а в октябре 1929 года был назначен ее командиром. Бебешин неправильно сманеврировал при выходе в повторную атаку – всплыл прямо по курсу цели, развернулся, дал полный ход и пошел на сближение с эсминцем, оказавшись под его форштевнем. Учения были остановлены, и немедленно начата спасательная операция. Все корабли спустили шлюпки, которые направились к месту трагедии. После аварии на «Металлисте» возникла паника, командир лодки и часть экипажа покинули тонущий корабль, даже не начав борьбы за живучесть. На поверхности оказались несколько человек, которых подобрали шлюпки с кораблей. Спасением этих подводников руководил штурман эсминца «Фрунзе» Сергей Горшков. На борт «Фрунзе» были подняты: помощник командира «Металлиста» Алексей Кузнецов, боцман главный старшина сверхсрочной службы Василий Чулошников, временно исполняющий обязанности старшины торпедистов Александр Мезенцев, старший рулевой Михаил Дацюнов, рулевой Павел Майстрюк и трюмный Федор Татаринов. Седьмой, всплывший на поверхность подводник утонул раньше, чем спасатели с «Фрунзе» успели к нему подойти. Возможно, что это был командир подводной лодки М. И. Бебешин, который, по показаниям остальных спасшихся, покинул ее одним из первых. Как выяснилось впоследствии, не удалось поднять еще двух подводников, которые утонули при попытке всплыть на поверхность, это были старший торпедист Д. Уткин и радист Я. Семан.
Подводная лодка затонула в 14 часов 14 минут этого дня на глубине 35 метров в Каламитском заливе, в точке с координатами 44°56′8'' северной широты, 33°26′8'' восточной долготы, в 7 милях от западного побережья Крымского полуострова, в районе населенного пункта Николаевка.
В операции по подъему АГ-16 приняли участие практически все силы Черноморского флота: крейсер «Профинтерн», эскадренные миноносцы «Фрунзе», «Шаумян», «Дзержинский», подводные лодки «Коммунист», «Марксист», «Спартаковец» и «Революционер», торпедные катера «Первенец», № 54, № 94, № 114, № 124, тральщик «Джалита», гидрографическое судно «1 мая», буксиры «Красный водолей», «Терпеливый», «Смирнов», «Снег» и «Язон», паровой катер «Орлик», три водолазных бота, килектор (грузоподъемностью 50 т), 100-, 50– и 25-тонные плавкраны.
«Металлист» лежал на грунте, и спасатели знали, что на лодке еще есть живые люди, поэтому очень торопились. В 07.35 10 июля, используя синхронную работу четырех плавкранов, они подняли субмарину на поверхность. Только тогда стало ясно, что в отсеках лодки погибли 20 человек, однако, в кормовой ее части сохранилась воздушная подушка, благодаря которой трем подводникам удалось спастись. Они в момент гибели «Металлиста» находились в дизельном отсеке. В темноте и без пищи моряки пробыли почти двое суток. Служивший на «агешках» пять лет опытный главный старшина мотористов Василий Нижний сумел организовать рядовых краснофлотцев на борьбу за живучесть отсека. С помощью старшины электриков Мамутова и вестового Бабарыкина он сумел предотвратить его дальнейшее затопление. У старшины хватило сил, чтобы после подъема «Металлиста» на поверхность самостоятельно открыть крышку люка (а она открывалась только изнутри), выбраться на палубу лодки и доложить командованию о случившемся. За героизм нарком ВМФ наградил В. С. Нижнего именным оружием.