Die "Norfolk" war eines der Schiffe, auf die das deutsche Schlachtschiff "Bismarck" während des Unternehmens Rheinübung traf. Als Flaggschiff von Konteradmiral Frederic Wake-Walker hatte sie gemeinsam mit ihrem Schwesterschiff "Suffolk" die Aufgabe, die "Bismarck" zu beschatten und schwere Einheiten zur Bekämpfung des Schlachtschiffs heranzuführen, was letztlich auch gelang. 1943 war sie Teil der Eskorte des Nordmeergeleitzuges JW 55B, in dessen Rahmen sie am Seegefecht vor dem Nordkap mit dem deutschen Schlachtschiff "Scharnhorst" beteiligt war, bei dem die "Scharnhorst" versenkt wurde.