941年11月30日，国后号参与了偷袭珍珠港的军事行动，负责确保日军航母编队的航道安全。1942年1月，国后号编入千岛方面防备部队，并于同年6月投入阿留申群岛战役，主要担任护和反潜巡逻任务。1943年7月，该舰作为北方部队一员参与掩护日军撤出基斯卡岛的ケ号作战，其间曾因大雾不慎撞上第一水雷战队旗舰阿武隈号轻巡洋舰，导致编队内数艘日军驱逐舰连环相撞。行动结束后，国后号返回千岛特别根据地队，继续从事舰队护航任务。1945年4月，该舰被编入第104战队。同年8月，日本投降，10月15日国后号除籍，12月改为复员运