Tras reincorporarse al servicio activo el buque pasó varios meses entrenando nuevos oficiales cadetes en el mar Báltico antes de servir como soporte de artillería en la retirada del ejército alemán del Frente Oriental. Tras la rendición alemana en mayo de 1945 el "Prinz Eugen" fue entregado a la Real Armada británica antes de ser transferido a la Armada de los Estados Unidos como botín de guerra. Tras ser examinado en los Estados Unidos, la armada norteamericana asignó el crucero a las pruebas nucleares de la Operación Crossroads en el Atolón Bikini. Después de sobrevivir a dos explosiones atómicas el crucero fue remolcado al atolón Kwajalein, para ser utilizado como barco objetivo donde finalmente escoró y se hundió. El pecio está todavía visible por encima de la superficie del agua; una de sus hélices fue salvada y se exhibe en el memorial naval Marine-Ehrenmal Laboe, en Alemania.