Pada Maret 1944, setelah menjadi kapal induk ringan, "Chiyoda" dan kakaknya berturut-turut dikirim ke Saipan, Guam, Palau, Balikpapan, dan Davao untuk menghadang pasukan Amerika di Asia Tenggara. "Chiyoda" juga ikut terlibat dalam mempertahankan Kepulauan Mariana, dan juga dalam Pertempuran Laut Filipina. Pertempuran terakhirnya adalah pada peristiwa Pertempuran Teluk Leyte, tepatnya di Tanjung Engano, dimana ia tewas sedikit lebih terlambat daripada rekan-rekan sesama kapal induk dan juga kakaknya.