Первый контакт с противником состоялся 29 сентября, но атака сорвалась, так как сопровождавшие конвой миноносцы заставили подводную лодку погрузиться. На следующий день «С-12» перешла к маяку Паппензее, где несколько раз наблюдала конвои противника, но атаковать ни разу не смогла, так как туман ограничивал видимость. Днем подводная лодка не сумела выпустить торпеды по линкору «Шлезиен», шедшему в охранении миноносцев, — не открылись крышки кормовых торпедных аппаратов, заклиненных при бомбежке в ходе форсирования лодкой Финского залива. (По немецким данным, тогда же в этом районе атаке неизвестной подводной лодки подверглись корабли 24-й флотилии тральщиков, проводящих контрольное траление.)
5 октября северо-западнее Мемеля «С-12» атаковала транспорт из состава конвоя. Из-за задержки выполнения команды «пли» торпеды прошли мимо цели. Атаке подвергся транспорт «RO-25» (бывший голландский «Гордиас» в 1632 брт.).
Утром 6 октября подводная лодка четырежды атаковала торпедами судно (им оказалось германский рыболовный траулер «Викинг»), но все они либо тонули, либо прошли под целью. Всплыв, «С-12» попыталась расстрелять судно из 100-мм орудия. После двух осечек с лодки был обнаружен сторожевик противника. Субмарина была вынуждена погрузиться, сторожевик не преследовал лодку. Вечером 8 октября у маяка Ужава подводная лодка пыталась атаковать одиночно идущий транспорт, но боцман не сумел удержать корабль на перископной глубине и «утопил» лодку. Момент для торпедного залпа был упущен.
Успех пришел только 21 октября, когда «С-12» атаковала конвой, который, по оценке командира лодки, состоял из трех транспортов и четырех кораблей эскорта. (По данным противника, в состав конвоя входили транспорты «Сабине Ховальд» в 5956 брт., «Бремерхафен» в 5355 брт., «Нойденфельс» в 7838 брт., спасательное судно «Петер Вессель» и бывшее голландское «Алькаид» в 5483 брт., в охранении сторожевиков «Vp-310», «Vp-311» и «Vp-313»). Две одиночные торпеды поразили транспорт «Сабине Ховальд», перевозивший отпускников из Финляндии в рейх. Противник не наблюдал след торпеды, но сразу начал профилактическое бомбометание. Спасательное судно приступило к буксировке поврежденного транспорта. Вскоре охранение конвоя было усилено подошедшими тральщиками. Немцы сумели спасти и отремонтировать поврежденное судно, и оно погибло на мине в Северном море 11 мая 1944 года.
27 октября «С-12» вновь сопутствовал успех. У мыса Стейнорт подводная лодка атаковала конвой, состоящий из транспортов «Мар-дель-Плата», «Мальгаш», «Гордиас», «Ариадна», госпитального судна «Рюген», спасательного судна «Петер Вессель» и буксира «Капеллэ». Суда охраняли сторожевые корабли «V-1707», «V-1708», «Vp-303», «Vp-304», «Vp-305» и «Vp-311». Торпеда попала в корму транспорта «Мальгаш» (6903 брт.), перевозившего отпускников вермахта из Финляндии. Поврежденный пароход немцы пытались буксировать, но оно село на грунт в 2,5 мили от Либавы. Через месяц судно было поднято и сумело пережить войну, погибнув у берегов Сомали в 1967 году, находясь под греческим флагом. Германские сторожевики контратаковали лодку, сбросив на нее 44 глубинные бомбы.
Утром 9 ноября с разрешения командования подводная лодка начала возвращение на базу. 11 ноября лодка дважды подрывалась на противотральных устройствах, в результате чего получила повреждения корпуса и приборов. К вечеру 18 ноября 1942 года «С-12» благополучно прибыла в Кронштадт, завершив самый продолжительный поход советской подводной лодки за Великую Отечественную войну (62 дня). За 1190 ходовых часов лодка прошла 4960 миль, из них 1774 под водой.
Зиму 1942/43 года подводная лодка провела в Кронштадте.
В ночь на 24 мая 1943 года «С-12» перешла на Лавенсари для подготовки к прорыву на Балтику, но выход в море отставили, и подводная лодка вернулась в Кронштадт. 10 июля Тураев был переведен на Северный флот с назначением командиром подводной лодки «М-108». 21 июля командиром «С-12» стал капитан 3-го ранга Бащенко Александр Аркадьевич (ранее командовал подводными лодками «С-5» и «С-4»).
В ночь на 29 июля «С-12» вышла с Лавенсари в свой последний поход. Подводной лодке предстояло действовать в устье Финского залива и Аландском море. Связь с лодкой поддерживалась до 1 августа, когда она доложила о зарядке у острова Кери. Больше на связь «С-12» не выходила. На базу она не вернулась. Вероятно, подводная лодка погибла на мине заграждения «Насхорн» севернее острова Найссар. Вместе с лодкой погибло 48 членов экипажа.
2 боевых похода:
19.09.1942-18.11.1942.
21.07.1943 — из похода не вернулась.