1958 год 2 марта
Зачислена в списки кораблей ВМФ;

1958 год
Сформирован основной экипаж. Экипаж прошел обучение и вошел в состав 150-го ДнОПЛ 339-й БрСРПЛ БелВФл;

1958 год 15 июня
Заложена в цехе ССЗ №402 в г.Северодвинск как КрПЛ;

1961 год
Сформирован резервный 246-й экипаж;

1962 год 1 апреля
Спущена на воду (выведена из дока). Входила в состав 339-й БрСРПЛ БелВФл Северного флота;

1962 год 8 мая - 10 июня
Швартовые испытания;

1963 год 10 января - 22 февраля
Комплексные швартовые испытания ГЭУ проводились под руководством энергетической секции Правительственной комиссии;

1963 год 22 - 26 июня
Заводские испытания;

1963 год 29 июня - 30 октября
Государственные испытания;

1963 год 30 октября
Государственной комиссией подписан акт о завершении государственных испытаний. Вступила в строй. Начало опытной эксплуатации. Входила в состав 14-й БрПЛ Йоканьгской ВМБ СФ с базированием на губу Гремиха;

1964 год 21 апреля - 12 июня
Совершила 1–й автономный поход на БС (командир - кап.1р. Гуляев И.И., старший - в.а-л Холостяков Г.Н.) продолжительностью 52 суток в район Центральной Атлантики. АПЛ вышла в 40-дневное автономное плавание, в ходе которого экипаж, включая находившихся на борту руководителя похода вице-адмирала Холостякова Г.Н. и представителей флотских управлений, обратились к командованию продлить срок плавания до 50-и суток. Достигнув 17 мая 1964 года территории экваториальных вод, экипаж АПЛ провёл 2-недельные напряжённые испытания корабельной техники, и в особенности – ядерного реактора на средних и полных ходах, которые прошли успешно. Впервые в истории отечественного подводного флота были поставлены рекорды непрерывного подводного плавания на расстояние 1000 миль, 5000 миль, 10000 миль и далее! 12 июня 1964 года провела на «отлично» торпедные стрельбы, установив рекорд подводного плавания - свыше 50-и суток без всплытия на поверхность. За 1240 ходовых часов АПЛ прошла 12425 миль (12278 миль под водой). За успешное выполнение задач в первом автономном походе командир ПЛ Гуляев И.И. удостоен звания Героя Советского Союза;

1965 год июнь
Выполнила задачи курса боевой подготовки (командир - кап.2р. Леонов П.Ф., старший - НШ 11-й ДиПЛ кап.1р. Михайловский А.П.) и перешла в Западную Лицу;

1965 год 16 июля - 13 сентября
Совершила 2–й автономный поход на БС (командир - кап.2р. Леонов П.Ф., старший - НШ 11-й ДиПЛ кап.1р. Михайловский А.П.) продолжительностью 60 суток в Средиземное море. Возвратилась в Западную Лицу. За поход пройдено около 15000 миль. Через два дня после возвращения из похода, АПЛ перешла в пункт постоянного базирования - Гремиху;

1965 год 7 сентября
Вошла в состав Краснознаменного Северного флота, включена в состав 14-й БрПЛ (с 04.1966 - 17-й ДиПЛ) Йокангской ВМБ КСФ с базированием на губу Гремиха. Отнесена к подклассу опытовых КрПЛ;

1965 год октябрь (предположительно)
Перешла в г.Северодвинск на ПО "Севмашпредприятие" для проведения межпоходового ремонта и перезарядки реакторов;

1967 год январь - февраль
Произведена перезарядка реакторов;

1967 год октябрь
Перешла из Северодвинска в Гремиху;

1967 год 13 октября
При нахождении в море, произошел заброс сплава в газовую систему 1 контура реактора правого борта. Его причиной стали отложения шлаков (окислов сплава свинец - висмут), закупоривших проход для теплоносителя, который стал поступать в газовую систему. В результате этой аварии два насоса оказались залитыми застывшим сплавом. Пришлось вывести из работы ППУ правого борта, прервать поход и вернуться обратно в базу. Причины этой течи остались неизвестны, а также и то, кто конкретно был в этом виноват;

1968 год 21 мая
Вышла в море для отработки задач боевой подготовки и испытаний АЭУ (командир - кап.1р. Леонов П.Ф.). На борту находилось 147 человек. Практически полностью первый экипаж, и значительная часть моряков со второго экипажа, это 39 человек. Полностью команда спецтрюмных обоих экипажей, офицеры КГДУ и КИПовцы, а также другие специалисты. В море ушло и командование второго экипажа, командир Новицкий Г., старпом Томко Е., помощник командира корабля Сальников Л.;

1968 год 24 мая
Во время проверки параметров ГЭУ на режимах полного хода в подводном положении стержень автоматического регулирования АР-1 самопроизвольно вышел на верхний концевик, а мощность реактора ЛБ начала быстро уменьшаться и за 60-90 сек. упала с 83 до 7%. Авария сопровождалась резким ростом гамма-активности в реакторном отсеке (до 150 р/ч и выше), выбросом радиоактивного газа из газовой системы в реакторный отсек с последующим распространением его по другим отсекам. Все члены экипажа (124? человека) были переоблучены. КрПЛ всплыла в надводное положение, переход из полигона в базу был осуществлен при работе реактора ПБ. ПЛ поставили у пирса в губе Гремиха. К ПЛ был пришвартован СКР "Барс" (проекта 50), через ТЦН которого на АПЛ был переброшен паропровод. На СКР водолеем от береговой станции поставлялась ВВЧ, главные котлы СКР на лодочный контур подавали ПВЧ, чтобы не остыл металлический теплоноситель. Всего во время аварии и сразу после нее в госпитале умерло 4 подводника (Петров А., Гриценко В., Воевода В. и Куликов В.). Пономаренко И. позже погиб при несении вахты на корабле. За период 1968-2003 гг. ушли из жизни свыше тридцати моряков принимавших участвие в ликвидации аварии;

1968 год 20 июня
Были выполнены необходимые операции по расхолаживанию ППУ и замораживанию сплава. Все механизмы ПЛ были выведены из действия и законсервированы;

1969 год - 1970 год
246-й экипаж был переформирован в 426-й экипаж. Не исключена путаница и экипаж мог изначально быть 426-м;

1968 год - 1973 год
Поставлена на прикол в губе Гремиха. До 1973 года на КрПЛ проводились различные экспериментальные работы. Изучалась возможность использования АПЛ с одним восстановленным реактором правого борта, вариант вырезки аварийного отсека и замены жидкометаллической ППУ водо-водяными установками типа ВМ-А;

1974 год
К этому времени базировалась на г.Северодвинск. Предположительно входила в состав 299-го ОДнПЛ БелВМБ;

1979 год 1 февраля
Исключена из состава ВМФ;

1980 год 1 октября
Расформирован экипаж;

1981 год май
Поставлена в док СРЗ "Звездочка" (г.Северодвинск). Полости оборудования ППУ и ее трубопроводы были заполнены специальным составом, который после затвердевания предотвращал вымывание и выход из реактора радиоактивных материалов. Свободные объемы отсека и цистерну водно-свинцовой защиты заполнили битумом. Всего в отсек было залито около 270 тонн битума, который полностью закрыл реакторы. Этим достигалось полное исключение попадании воды к загрязненному оборудованию и последующего заражения окружающей среды в месте затопления АПЛ. Консервация реакторного отсека позволила довести уровни проникающего излучения на поверхности легкого корпуса до фоновых значений;

1982 год сентябрь
Отбуксирована в специально отведенный полигон (72гр.31’с.ш. 55гр.30’в.д.) Карского моря у северо-восточного побережья архипелага Новая Земля в заливе Степового и затоплена на глубине 33 м.;

2011 год
В СМИ появилась информация о том, что подъем и утилизация АПЛ К-27 запланирован на 2014 год. Об этом рассказал в интервью РИА Новости руководитель Северо-Западного центра по обращению с радиоактивными отходами (СевРАО) Валерий Пантелеев;

2011 год
Прошел межведомственный семинар "Обзор научно-технических проблем и поиск их решения при подъеме и дальнейшем обращении с АПЛ К-27". Определен план дальнейших действий на период 2015-2020 гг.;

2015 год
Прошла презентация "Проблемы обеспечения экологической безопасности арктических акваторий, островов и прибрежных территорий". Скорректирован план дальнейших действий на период 2016-2022 гг.;

2015 год
Разработка технических проектов УСП проекта 23570 и ГПУ–6000/300 и эскизного проекта грузозахватных устройств для подъема АПЛ К-27. К 2016 году планировалось определение завода строителя, разработка КД УСП в объеме "судно в постройке", закладка УСП проекта 23570 в 4-м квартале 2016 года, проведение КИРО АПЛ К-27; к 2017 году - подготовка к подъему АПЛ К-27, строительство УСП проекта 23570; к 2018 году - испытание и сдача УСП проекта 23570, подъем АПЛ К-27; к 2019 году - передача АПЛ К-27 в филиал "Гремиха" ОАО "СевРАО"; к 2020 году - выгрузка ОЯТ (ОВЧ) и утилизация АПЛ. Однако планы так и не были осуществлены;

2020 год 3 августа
Госкорпорация "Росатом" рассчитывает за восемь лет поднять со дна акватории арктической зоны РФ шесть наиболее радиационно-опасных объектов - затонувшие части ледокола, атомные подводные лодки К-27 и К-159, реакторы с отработанным ядерным топливом;

2021 год март
Госкорпорацией Росатом" объявлен тендер, в котором говорится о работах по подготовке к разборке и непосредственно самой разборке отработавших выемных частей (ОВЧ) утилизированной атомной подводной лодки (АПЛ) проекта 645 («изделия 64») в пункте Гремиха Мурманской области. Также будут проводиться подготовка кассет с облучёнными тепловыделяющими сборками ОВЧ к транспортировке на переработку и доставка на накопительную площадку федерального государственного унитарного предприятия атомного флота контейнеров с отработавшим ядерным топливом. Начальная цена тендера – около 500 млн рублей. Руководитель проектов международной технической помощи Госкорпорации «Росатом» Анатолий Григорьев пояснил, что речь идет о выемных частях АПЛ К-27, перезарядка которых была произведена 1967 году. После выгрузки активные зоны были размещены на хранение в пункте Гремиха. Сейчас прорабатываются различные варианты, технологии и способы создания судна по подъёму затопленных и затонувших объектов. Ожидается, что подводные исследования, проектирование и строительство судна для подъёма продлятся до конца 2026 года. Подъем АПЛ К-27 вместе с проектированием и утилизацией займет четыре года, ориентировочно с 2028 по 2031 годы.