Веднага след влизането в строй „Могами“ заедно с „Микума“ са повредени в хода на инцидента с Четвърти флот и „Могами“ до февруари 1938 г. преминава модернизация, насочена за повишаване на здравината на корпуса. Скоро след това той отново е в модернизация за провеждането на планираната замяна на оръдейните кули, от януари 1939 до април 1940 г. В периода 1940 – 1941 г. крайцерът заедно с еднотипните кораби активно участва в учения, а също и в операциите по превземането на Френски Индокитай. В хода на битката при Мидуей получава сериозни повреди при сблъсък с крайцера „Микума“ и последващата бомбардировка на американската палубна авиация, но остава на вода и се добира до японска база. Потопен е през 1944 г. в хода на сраженията във Филипинско море.