Б-103 на испытаниях в заливе Петра Великого, 1959 год
15 марта 1958 года заложена в цехе судостроительного завода № 199 им. Ленинского комсомола в городе Комсомольске-на-Амуре как большая подводная лодка с баллистическими ракетами. 2 августа 1958 года зачислена в списки кораблей ВМФ. 6 мая 1959 года спущена на воду.
16 июня 1960 года переклассифицирована в крейсерскую подводную лодку, присвоен номер К-129. 4 мая 1967 года впервые на ТОФ выполнила стрельбу двумя БР Р-21 из подводного положения.
В январе 1968 года в связи с неготовностью к плановой боевой службе одной из подводных лодок, экипаж К-129 по приказанию ГК ВМФ отозван из отпуска и получил приказание принять корабль от 337-го экипажа и начать ускоренную подготовку к выходу на боевую службу. Тем не менее, часть экипажа и командир прибыли на борт подводной лодки только 16 февраля.
В феврале того же года выполнила контрольный выход в море под командованием капитана 2 ранга Куренкова В.В. (командир К-75 проекта 629), который по результатам выхода доложил командованию 29 дпл о неготовности К-129 к выполнению БС по причине слабой подготовленности экипажа. После проверки штабом КамВФл на предмет готовности к выполнению боевой службы выполнила контрольный выход в море под руководством командира 29-й дпл капитана 1 ранга Дыгало В.А. 18-19 февраля 1968 года.
24 февраля 1968 года вышла из пункта базирования для выполнения задач боевой службы под командованием капитана 1 ранга Кобзаря В.И. в центральную часть Тихого океана в район Гавайских островов. 7 марта погибла со всем экипажем по неустановленной причине, затонув на глубине около 5180 метров. В ночь на 8 марта не вышла на плановый сеанс связи.
С 11 марта по 5 мая 1968 года силами флота проведена крупномасштабная операция по поиску аварийной подводной
лодки, но в результате поисков было обнаружено лишь соляровое пятно.
5 мая 1968 года официально признана пропавшей без вести, экипаж в составе 98 членов экипажа признан погибшим.