舰大规模投入到作战行动中。中途岛海战时伊势级被投入到对阿留申群岛的佯攻中，未与美军接战。
改装航空战舰.在中途岛海战前，日向号则在1942年5月发生砲塔爆炸事故，后来发生爆炸的5号炮塔砲塔并未修复，只在原处补上钢板应急。而在中途岛海战中，日本海军一下损失4艘大型航空母舰。为了补足由此造成的缺口，海军评估了所有大型舰艇改装成航母的可行性。因为日向号处于需要维修的状态，因此军令部决定将伊势级改装成航空战舰，并在1942年12月入坞进行改造工程。最早海军是希望将本级舰改装成装备全通甲板的