昭和十七年（1942年）八月，进入了所罗门海域，护卫登上瓜达尔卡纳尔岛的川口支队，并对该岛的隆加泊地进行炮击战。同年十一月，在近藤信竹将军的带领下，参加了第三次所罗门海战，在十四日的夜战中，对战舰南达科他号施放了鱼雷。后来川内号被派至特鲁克岛，进行对所罗门海域诸岛的支持。昭和十八年（1943年）11月2日，在布干维尔海战中出击，在这次海战中川内号率领的水雷战队击破了轻巡一只，驱逐舰两只；但是自己却遭受炮击而发生火灾，最后在炮弹鱼雷的勐攻下沉没于奥古斯塔皇后湾。