В начале боевых действий с Японией Л-19 находилась в составе 2-го дивизиона 1-й Бригады подводных лодок Тихоокеанского флота в бухте Улисс. 19 августа 1945 года подводная лодка вышла на позицию к порту Румой (северо-западное побережье острова Хокайдо) для срыва эвакуации южного Сахалина. Подлодке была поставлена задача, в первую очередь разведать подходы к порту Румой в ходе подготовки к высадке советских войск на территории Японии, а затем атаковать боевые корабли противника в случае их появления в этом районе.
После полудня 21 августа Л-19 заняла назначенный район, а на исходе следующих суток с подводной лодки был получен доклад о потоплении одного транспорта и повреждении второго. Утром 22 августа Л-19 торпедировала вспомогательную канонерскую лодку, перевозившую японское население южного Сахалина в метрополию. Полученные судном повреждения позволили удержать его на плаву, через четыре часа оно выбросилось на городскую набережную Румой.
Подводная лодка обнаружила ещё одну цель — пароход — и преследовала судно пять с половиной часов, ведя огонь из орудия. В шести милях от Румой пароход был потоплен торпедами.
Вечером 22 августа Л-19 получила приказ форсировать пролив Лаперуза для действий в заливе Анива на подходах к Отомари. Подводная лодка подтвердила получение приказа, но больше на связь не выходила и на базу не вернулась. Вероятными причинами гибели подводной лодки считаются подрыв на японских минных заграждениях при форсировании пролива Лаперуза, гибель в результате атаки неустановленной подводной лодки или столкновение в тумане с японским судном.
26 сентября 1945 года весь экипаж подводной лодки Л-19 был награждён орденами «Отечественной войны» I и II степеней посмертно. Наши земляки получили ордена II степени.
Электрик, старший краснофлотец Шумков Владимир Александрович. «Энергичный, хорошо знающий свою специальность краснофлотец. В период Отечественной войны много работал над повышением своих знаний. Мат. часть в боевом походе работала отлично. Погиб в боевом походе на ПЛ Л-19».
Боцман, мичман Филиппов Михаил Павлович. «В период службы в ВМФ являлся отличником в боевой и политической подготовке. Дисциплинированный. Требовательный к себе и к подчинённым. Много времени работал и обучал хороших специалистов для флота. За время войны с Японией самоотверженно стоял на своем боевом посту, чем помогал успешно выполнять поставленную перед кораблем задачу. Погиб в боевом походе на ПЛ Л-19».
В 2006 году подводная лодка была обнаружена в заливе Лаперуза, но до сегодняшнего момента так и не поднята на поверхность.