搭載予定の航空隊は両艦に一部配備されて訓練に従事したが、10月上旬に台湾沖航空戦が発生し、九州・フィリピン方面に転用されてしまった。このために、実戦における航空戦艦の艦載機運用の実績は無い。捷一号作戦におけるレイテ沖海戦（エンガノ岬沖海戦）では、四航戦のうち航空戦艦2隻（日向、伊勢）のみ参加した。両艦は米海軍機の激しい攻撃を回避、多数を撃墜して生還した。