"Vittorio Veneto", dünya savaşı sırasında uzun bir hizmet gördü. Savaşın başlarında, Kasım 1940'ta Teulada Burnu Deniz Muharebesi'ne ve Mart 1941'de Matapan Burnu Muharebesi'ne katıldı. Matapan Burnu ve Aralık 1941'de birkaç kez torpidolar yüzünden hasar görmesine rağmen, Kasım 1940'ta Taranto'ya yapılan İngiliz baskını sırasında hasar görmeden kurtuldu. 1941 ve 1942'nin başlarında Malta'ya giden İngiliz konvoylarına saldırmak için kullanıldı, ancak İtalyan filosundaki akaryakıt sıkıntısı yüzünden faaliyetleri azalttı. "Vittorio Veneto", İtalya'nın savaştan çekilmesinin ardından Eylül 1943'te Müttefiklere teslim olan İtalyan gemileri arasında yer aldı ve sonraki üç yılı Mısır'da İngiliz kontrolü altında geçirdi. Savaştan sonra Britanya'ya savaş ödülü olarak verildi ve ardından hurdaya ayrıldı.