Nach Beginn des Ersten Weltkrieges traf die "Nürnberg" Anfang August 1914 wieder mit dem Kreuzergeschwader zusammen. Als Kommandant der "Nürnberg" nahm Karl von Schönberg am Seegefecht bei Coronel am 1. November 1914 teil, in dem sein Schiff den britischen Panzerkreuzer "Monmouth" bekämpfte. Wenige Wochen später wurde das Kreuzergeschwader am 8. Dezember 1914 im Seegefecht bei den Falklandinseln beinahe vollständig vernichtet. Im Gefecht mit dem Panzerkreuzer "Kent" wurde die "Nürnberg" versenkt und Karl von Schönberg ging mit dem größten Teil der Besatzung unter.