来梅号被部署至波罗的海值勤。在那里，它参加了1915年的，期间，舰只被分配至8月16日实施的第二轮湾区袭击。它与小巡洋舰格劳登茨号、奥格斯堡号和皮劳号负责为无畏舰拿骚号和波森号提供护航，并尝试强行进入湾区。德国区舰队于8月19日突破了俄国人的防线并驶入里加湾，但因受制于协约国潜艇和水雷的威胁，而在此后不久撤出。1915年12月17日，不来梅号与鱼雷艇驶入俄国雷区；不来梅号在文道附近触发了两枚水雷，与V191号双双沉没。不来梅号的大部分船员都在下沉时死亡，共计造成250人遇难。