北卡羅萊納號在1937年按照1936年海軍撥款法開始建造，以使美國戰艦規模達至倫敦海軍條約許可上限。1940年北卡羅萊納號下水，並在1941年服役，加入大西洋艦隊。數個月後日本海軍偷襲珍珠港，北卡羅萊納號在1942年調到太平洋，參與瓜達爾卡納爾島戰役。不久北卡羅萊納號掩護企業號及薩拉托加號兩艘航空母艦，參與東所羅門海戰。海戰後北卡羅萊納號改為掩護胡蜂號及大黃蜂號，但卻遭到日本潛艦伊号第一九潜水舰擊傷，而要返回珍珠港維修。維修後北卡羅萊納號回到前線，並先後參與所羅門群島戰役、吉爾伯特及馬紹爾群島戰事、馬里亞納群島及帛琉戰事、菲律賓戰役、硫磺島戰役及沖繩戰役。戰後北卡羅萊納號參與盟軍佔領日本，然後返國待命。1947年北卡羅萊納號退役，並在1960年除籍。在民間組織籌募足夠經費後，海軍在1961年將北卡羅萊納號捐贈到北卡羅來納州威爾明頓作為博物館艦。1986年，北卡羅萊納號獲評為美國國家歷史地標。