燃料携带量的出云号满载吨位增加至10,864公吨。出云号在抗日战争期间多次遭受中华民国海空军攻击，但是并未受损，中方过往的政治文宣则声称成功给予出云号重创。日军纪录也显示出云号在1941年开抵菲律宾林加延湾掩护日军登陆，并在当地触雷，1942年2月在香港维修，1943年底返国。1943年后，出云号在濑户内海作为训练舰使用，1945年3月19日美军战机空袭江田岛市；危机感大增的帝国海军将出云号上的主炮及大部分副炮拆除，空余空间大幅度强化防空火力。但这作为并没有挽救出云号，在1945年7月24日吴港空袭