У лютому 1938 року спільно з підводними човнами Щ-404, Д-3 «Червоногвардієць», есмінцем «Карл Лібкнехт», криголамними пароплавами «Мурман», «Таймир» і судном «Мурманець» брав участь в операції з порятунку радянської науково-дослідницької арктичної станції «Північний полюс».
За час радянсько-фінської війни човен здійснив три патрулювання поблизу норвезьких берегів, ніс дозорну службу біля Фінляндії в Баренцевому морі і на підступах до півострова Рибальський, але в бойових діях участі не брав.
На 22 червня 1941 року ПЧ входив до складу 3-го дивізіону бригади підводних човнів Північного флоту. У роки війни здійснив 15 бойових походів, потопив німецький сторожовий корабель NM01 «Vandale» і каботажний пароплав «Вестеролен» водотоннажністю 682 тонни. Хоча за радянськими даними Щ-402 потопив 12 кораблів і суден противника.
21 вересня 1944 року в 6:42 екіпаж літака-торпедоносцяA-20 «Бостон» атакував в 5,5 милях на північ від мису Слеттнес біля Ґамвіка в Баренцевому морі невідомий підводний човен, помилково прийнявши його за німецький і всупереч категоричному наказу не атакувати будь-які підводні човни в цих водах. Загинуло 45 членів екіпажу. Щ-402 став останнім підводним човном Північного флоту, який загинув за часи Другої світової війни. Точне місце достеменно досі не встановлено, тому існують інші версії загибелі човна.
А. В. Платонов. Энциклопедия советских подводных лодок 1941—1945. — М.: АСТ, 2004. — 592 с. — 3000 экз. — ISBN 5-17-024904-7.(рос.)
Морозов М. Э., Кулагин К. Л. «Щуки». Легенды Советского подводного флота. — М.: Яуза, Эксмо, 2008. — 176 с. — (Арсенал коллекция). — ISBN 978-5-699-25285-5.
