Egyetlen harci bevetésére, a "Rheinübung" hadművelet keretében 1941 májusában került sor. Ennek során a "Prinz Eugen" nehézcirkáló kíséretében kellett kitörnie az Atlanti-óceánra, hogy ott a Nagy-Britanniába tartó hajóforgalmat támadja. A bevetésre készülő csatahajót Skandinávia partjainál több alkalommal észlelték, és a lehetséges útvonalán a britek több köteléket helyeztek el feltartóztatására. Az Izland és Grönland közötti Dánia-szorosban megtámadta őket a "Hood" csatacirkáló – az eddig legnagyobbnak számító kapitális hadihajó –, valamint a "Prince of Wales", a legújabb brit csatahajó. A németek pontos tüzüknek köszönhetően néhány perc leforgása alatt elsüllyesztették a "Hood"ot, melynek hátulsó, gyengén védett lőszerraktárát a "Bismarck" egyik nehézgránátja a levegőbe repítette, majd ezt követően megfutamították a "Prince of Wales"-t. A "Bismarck" a tűzharcban három találatot kapott, melyek közül az egyik megrongálta az elülső olajtartályok vezetékeit, így a bevetésről idő előtt vissza kellett térnie.