L'U-312 est un sous-marin océanique de type VII C. Construit dans les chantiers de Flender Werke AG à Lübeck, la quille du U-312 est posée le et il est lancé le . L'U-312 entre en service deux mois plus tard.
En vue de la préparation de sa première patrouille, l'U-312 quitte le port de Kiel le sous les ordres de l'Oberleutnant zur SeeKurt-Heinz Nicolay pour rejoindre, cinq jours plus tard, le port de Bergen le .
Le , il appareille, pour sa première patrouille, pour Narvik qu'il rejoint 13 jours plus tard le . Le , continuant sa mission, il rejoint le port de Hammerfest le après vingt-trois jours en mer.
Au cours de cette sortie, l'Oberleutnant zur See Kurt-Heinz Nicolay est promu le au grade de Kapitänleutnant.
Sa deuxième patrouille part de Brest le .
Au cours de cette dernière, l'Oberleutnant zur See Joachim Zander est promu le au grade de Kapitänleutnant.
Pour sa huitième patrouille, il appareille du port de Kilbotn le pour y revenir 23 jours plus tard le , date de la capitulation de l'Allemagne nazie. Le lendemain, l'U-312 part pour Narvik qu'il atteint en fin de journée pour être capturé.
Trois jours plus tard, le , l'U-312 reprend la mer pour rejoindre Skjomenfjord.
Tous les U-Boote capturés dans la région de Narvik à la fin de la guerre sont déplacés vers Skjomenfjord par ordre des Alliés, pour éviter les tensions avec les Norvégiens, le . Le , un convoi allemand de cinq navires (le fleet tenderGrille avec le personnel du Führer der U-Boote(en) (FdU) norvégien à bord, le navire ravitailleurKärnten, le navire de réparationKamerun et les navires d'intendance Huascaran et Stella Polaris) et quinze U-Boote (U-278, U-294, U-295, U-312, U-313, U-318, U-363, U-427, U-481, U-668, U-716, U-968, U-992, U-997 et U-1165) appareille pour Trondheim ; il est intercepté après deux jours par le 9egroupe d'escorte au large des côtes norvégiennes. Alors que les navires de surface sont autorisés à se rendre ensemble à Trondheim, les U-Boote sont escortés vers Loch Eriboll en Écosse, y parvenant le . Ces sous-marins sont convoyés soit à Lisahally soit au Loch Ryan pour leur destruction dans l'opération alliée de destruction massive d'U-Boote.
Chris Bishop, historien militaire (trad. de l'anglais par Christian Muguet), Les sous-marins de la Kriegsmarine : 1939-1945 : le guide d'identification des sous-marins [« The spellmount submarine identification guide : Kriegsmarine U-boats 1939-1945 »], Paris, Éd. de Lodi, , 192 p. (ISBN978-2-84690-327-1, OCLC470721805, BNF41298980)