В последний поход Щ-408 вышла 18 мая. Однако к весне 1943 года немцы создали на Балтике не имеющую аналогов в мире систему противолодочной обороны. Финский залив был перекрыт минными полями и стальными сетями с диаметрами ячеек до одного метра.
Спустя два дня при прорыве Нарген-Поркалаудского заграждения "Щука" по масляному следу была обнаружена и атакована финским гидросамолетом. Вскоре подлодку атаковали три немецкие быстроходные десантные баржи: БДБ-188, 189 и 191. Хотя подлодка повреждений не получила, но ситуация оказалась критической: на субмарине разрядились аккумуляторные батареи и оторваться от противника подводники не могли.
Перед капитан-лейтенантом Павлом Кузьминым стал нелегкий выбор погибнуть, сдаться в плен или дать артиллерийский бой. Он решился идти на прорыв в надводном положении. Щ-408 всплыла и атаковала врага. Бой был неравным, так как каждое немецкое судно было вооружено 75-мм орудием и тремя 20-мм автоматами "Эрликон". Противопоставить им советские моряки могли лишь два 45-мм орудия.
Около трех часов утра в штабе Балтийского флота получили радиограмму: "Атакован силами ПЛО, имею повреждения. Противник не дает заряжаться. Прошу выслать авиацию. Мое место Вайндло".
Увы, но истребители И-16 и И-153 были перехвачены противником и после воздушного боя, потеряв два самолета, вернулись на аэродром.
Архивные немецкие и финские документы свидетельствуют - бой был жестоким. Место павших у пушек моряков занимали другие краснофлотцы. Фашистам удалось добиться четырех попаданий 75-мм снарядов в подлодку, но и подводники несколько раз попали в рубку БДБ-188. Однако силы были неравны и подлодка вновь погрузилась в море.
Вскоре к месту боя подошли финские минные заградители Riilahti и Ruotsinsalmi, которые двое суток забрасывали место погружения Щ-408 глубинными бомбами. 24 мая на поверхности воды был зафиксирован выброс большого количества масла, пузырей и мусора.
Узнав о подвиге экипажа Щ-408 король Великобритании Георг VI присвоил капитан-лейтенанту Павлу Кузьмину звание почетного члена Ордена Британской империи посмертно, а в Ленинграде появилась улица Подводника Кузьмина.
В апреле 2016 года финские и российские дайверы нашли погибшую Щ-408. Как рассказал организатор акции Константин Богданов подлодка покоится в территориальных водах Эстонии на глубине 72 метра. "Щука" лежит на дне, оба орудия находятся в боевом положении и развернуты на левый борт, где как раз находились немецкие корабли.
- На левой стороне рубки лежит автомат ППШ, который принадлежал командиру подлодки Павлу Кузьмину. Он видимо погиб при обстреле, так как в рубке есть пробоина от снаряда, - сказал Константин Богданов.
Благодаря новым данным стало ясно, что подводники двое суток боролись за живучесть Щ-408 и даже пытались всплыть. Поскольку рубочный и аварийные люки задраены, стало ясно, что краснофлотцы предпочли погибнуть, но не сдаться в плен.