Beide Schiffe nahmen am Zweiten Weltkrieg teil. Während der Midway-Operationen waren "Fusō" und "Yamashiro" als Fernsicherung der Aleuten-Landungen eingesetzt. In den ersten Kriegsjahren beschränkten sich die Aufgaben der Yamashiro, die als zu langsam für den Einsatz mit schnellen Flugzeugträgern galt, auf die Ausbildung von Rekruten und die Durchführung und Sicherung von Truppentransporten. Erst als die Front 1943/44 näher rückte und die Masse der japanischen Flugzeugträgerflotte bei Midway und den Marianen vernichtet worden war, wurden die "Yamashiro" und "Fusō", entsprechend den japanischen Möglichkeiten, aufgerüstet. Die Yamashiro erhielt ein Luft-, ein Oberflächensuchradar sowie ein einfaches Feuerleitradar. Dazu wurde eine frühe Form eines auf Infrarotlicht basierenden &lt;a href="Freund-Feind-Erkennung"&gt;Freund-/Feinderkennungssystems&lt;/a&gt; installiert. Die Flugabwehrbewaffnung wurde drastisch verstärkt.