A Segunda Guerra Mundial começou em 1939 e o navio serviu no Mar Mediterrâneo junto com a Força H e depois com a Frota do Mediterrâneo. Ele participou da Batalha de Dacar em setembro de 1940, duelando com o couraçado francês "Richelieu", e depois escoltou diversos comboios de suprimentos para Malta. Esteve presente na Batalha do Cabo Matapão em março de 1941, quando ajudou a afundar o cruzador pesado italiano . O "Barham" acabou torpedeado pelo submarino alemão "U-331" em novembro perto do litoral egípcio, emborcando e explodindo antes de afundar por completo. Seu naufrágio foi mantido em segredo pelo Almirantado Britânico até janeiro de 1942.