Obě jednotky se 9. července 1940 účastnily bitvy u Punta Stilo. "Conte di Cavour" byla 11. listopadu 1940 potopena leteckým torpédem během britského útoku na Tarent. Později byla vyzdvižena, ale do kapitulace Itálie již nebyla opravena. Po kapitulaci loď ukořistili Němci, nebyla opravena a v únoru 1945 vrak zničilo spojenecké letectvo. Na počátku 50. let byl vrak sešrotován. Bitevní loď "Giulio Cesare" válku přečkala a byla roku 1948 předána SSSR, které ho do sovětského námořnictva zařadilo jako "Novorossijsk". Dne 29. října 1955 se loď potopila v Oděse, zřejmě po náhodném najetí na minu.