Советское командование, опасаясь прорыва крупных боевых кораблей противника к Кронштадту, вынуждено было в конце сентября 1941 года развернуть на подходах к базе подводные лодки. «Щ-310» вошла в состав базировавшегося на Лавенсари и Гогланд передового отряда КБФ. 16 октября во время шторма в бухте Суркюля «Щ-310» навалилась на стоящую рядом «Л-3». Обе субмарины были вынуждены встать на ремонт.
21 октября «Белуха» пришвартовалась к стенке завода № 194 в Ленинграде. Кроме ликвидации повреждений, полученных лодкой 16 октября, на «Щ-310» предстояло заменить оба дизеля, которые в условиях блокадного города достать было практически невозможно. Выход нашел главный строитель завода Константин Филиппович Терлецкий. Он припомнил, что на потопленную немецкой авиацией в устье Невы строящуюся плавбазу «Литвинов» не успели установить два новых дизеля, которые находились на складах Балтийского завода. С немалым трудом двигатели были установлены на лодку. Едва старый дизель занял место на берегу взамен вновь установленного, как в него угодил немецкий снаряд, разнеся его вдребезги.
Летом 1942 года ремонтные работы на корабле были завершены. За время ремонта лодки часть ее экипажа была послана на сухопутный фронт, поэтому к моменту ввода корабля в строй его пришлось доукомплектовывать личным составом. После выхода из заводского ковша подводная лодка ошвартовалась у левого берега Невы у Литейного моста, где рядом с плавбазой «Полярная Звезда» находились и другие лодки дивизиона. Послеремонтные испытания и дифферентовка были проведены прямо на Неве.
В ночь на 16 сентября 1942 года «Щ-310» перешла в Кронштадт, откуда в ночь на 20 сентября в обеспечении тральщиков и сторожевых катеров, сопровождавших лодку до Лавенсари, вышла на подходы к Данцигской бухте (позиция № 2).
В ночь на 22 сентября в районе Калбодагрунд подводная лодка всплыла для зарядки батарей. При открытии рубочного люка излишним давлением, создавшимся изза некачественно проведенного ремонта магистралей высокого давления, командира с силой выбросило наружу. При этом он сильно ударился головой о кремальеру рубочного люка. Если бы не новая меховая шапка, подаренная Ярошевичу командиром дивизиона Червинским, поход мог бы закончиться, так и не начавшись. Через несколько часов «Щ-310» подверглась атаке сторожевых катеров противника, сбросивших на лодку 7 глубинных бомб. Благополучно уйдя от преследования, лодка продолжила движение и в ночь на 28 сентября начала патрулирование в районе маяка Иерисгафт. Спустя сутки «Щ-310» представилась возможность открыть боевой счет. В 20 милях юго-западнее банки Штольпе подводная лодка атаковала одиночный транспорт, оцененный командиром субмарины в 10 000 тонн. Первая из выпущенных торпед через три минуты после пуска сошла с курса и начала описывать циркуляцию. Очевидно, в ходе бомбардировки «Щ-310» 22 сентября взрывом одной из глубинных бомб был поврежден гироскоп торпеды. Подводной лодке удалось увернуться и повторить атаку. (По свидетельству бывшего штурмана «Щ-310» Г. М. Егорова, торпеда начала циркулировать в ходе второй атаки, и первый залп состоял из двух торпед.) Судно было потоплено только с третьей (по другим данным, с четвертой) попытки. Им оказался транспорт «Франц Рудольф» в 1419 брт.
Спустя сутки подводной лодке представился шанс увеличить свой боевой счет, но четыре атаки, проведенные по германскому транспорту «Аннелиз Кристоферсен», остались без результата. (К сожалению, командир «Щ-310» пренебрег рекомендациями давать залп с «Временными интервалами».)
Вечером 1 октября «Щ-310» переместилась к маяку Стило. Днем 3 октября подводная лодка обнаружила германский эсминец, атака на который сорвалась из-за резкого изменения курса цели. К вечеру того же дня «Щ-310» атаковала последней оставшейся торпедой немецкую подводную лодку, которая отрабатывала учебные задачи. В момент залпа не сработала система БТС и «Белуха» показала над водой рубку. Обнаружив нашу субмарину, вражеская подлодка уклонилась от атаки погружением. Так как боезапас был израсходован (одну торпеду «Щ-310» потеряла еще при переходе на позицию 23 сентября при несанкционированном пуске), подводная лодка начала возвращение на базу.
Днем 9 октября 1942 года в 3 милях северо-западнее острова Гогланд «Щ-310» подорвалась на мине (типа ЕМС, 270 кг ВВ). К счастью, подводная лодка задела не саму мину, а нижнюю часть ее противотральной трубки. Взрыв произошел примерно в 20 м выше носовой части корабля и в горизонтальном удалении 9-12 м. Подводная лодка получила серьезные повреждения: через трещины в прочном корпусе первый отсек интенсивно заполнялся водой. Во второй отсек вода поступала не так быстро, но расплескавшийся из треснувших аккумуляторных баков электролит создавал угрозу выделения хлора, а короткое замыкание между элементами могло вызвать взрыв и пожар. Центральный пост в целом выдержал удар, но вышли из строя многие приборы и механизмы. Обстановка в кормовых отсеках была более-менее благополучной. Подводная лодка легла на грунт. Экипаж «Щ-310» самоотверженно вел борьбу за живучесть корабля. Вскоре пробоина в первом отсеке была заделана, трюмные во главе с главстаршиной Говоровым привели в рабочее состояние осушительную магистраль. Через три с половиной часа после подрыва экипаж подводной лодки окончательно справился с водой, была введена в строй часть освещения, но лодка, будучи раздифферентованной, не слушалась рулей. Только к вечеру обстановка стабилизировалась. С наступлением темноты «Щ-310» всплыла и в надводном положении продолжила движение к Лавенсари. В ночь на 10 октября «Белуха» прибыла в бухту Норре-Каппельлахт, а в ночь на 13 октября в обеспечении тральщиков и сторожевых катеров отконвоирована в Кронштадт.