Os três tiveram carreira limitadas na Primeira Guerra Mundial e não participaram de combates. O "Leonardo da Vinci" afundou em agosto de 1916 por uma explosão interna. Ele foi reflutuado em 1919; a Marinha Real planejou concertá-lo e modernizá-lo, porém não tinha o dinheiro suficiente, assim foi desmontado em 1923. Os dois couraçados restantes foram reformados e modernizados em meados da década de 1930 e tiveram participações ativas na Segunda Guerra Mundial. Ambos foram atacados por bombardeiros britânicos em novembro de 1940 na Batalha de Tarento. O "Conte di Cavour" foi seriamente danificado e ainda não tinha sido completamente concertado quando a Itália se rendeu em setembro de 1943. O "Giulio Cesare" escapou intacto e participou da Batalha do Cabo Spartivento alguns dias depois e da Primeira Batalha de Sirte em dezembro. O "Conte di Cavour " foi desmontado depois do fim do conflito, enquanto o "Giulio Cesare" foi entregue para a União Soviética como uma reparação de guerra. Foi renomeado para "Novorossiysk" e afundou em outubro de 1955 depois de bater em uma antiga mina naval alemã. Seus destroços foram reflutuados em 1957 e desmontados.