Båda fartygen deltog i andra världskriget. De sökte efter det tyska fickslagskeppet "Admiral Graf Spee" 1939, deltog i fälttåget i Norge april–juni 1940 och sökte efter det tyska slagskeppet "Bismarck" 1941. "Repulse" sänktes den 10 december 1941 i Sydkinesiska sjön utanför Kuantan, Pahang av japanskt flyg. "Renown" tillbringade mycket av 1940 och 1941 i Force H vid Gibraltar där hon eskorterade konvojer samt deltog i strid i det resultatlösa slaget vid Kap Spartivento. Hon tillhörde under en kort tid Home Fleet och beskyddade flera Arktiskonvojer i början av 1942. Fartyget överfördes tillbaka till Force H inför Operation Torch och genomgick översyn under större delen av 1943 eller transporterade Winston Churchill och hans stab till och från olika konferenser med olika allierade ledare. I början av 1944 överfördes "Renown" till Eastern Fleet i Indiska oceanen där hon understödde flera anfall på japanskockuperade anläggningar i Indonesien och olika ögrupper i Indiska oceanen. Fartyget återvände till Home Fleet i början av 1945 för översyn innan hon placerades i reserven efter krigsslutet. "Renown" såldes för skrotning 1948.