A spanyol polgárháború idején a "Köln" is, mint a "Kriegsmarine" számos más hajója, Spanyolország partjainál teljesített szolgálatot. A második világháborúban a hajó részt vett több Balti-tengeri akcióban, valamint a Norvégia elleni támadásban is, a Weserübung hadműveletben. A norvégiai hadjárat után a "Köln" főként aknatelepítési feladatokban és a szövetségesek hajókonvojai elleni támadásokban vett részt. 1943 februárjában, egy tengeralattjáró-támadás után az "Admiral Hipper" nehézcirkáló és a "Köln" alapos javításon estek át. A "Köln" 1943 márciusától egészen 1944 márciusáig nem teljesített szolgálatot. 1944 márciusában kiképzőhajóként újra hadrendbe állt. 1944. december 12-én, egy bombázás során a "Köln" erőműve és jobb oldali motorja súlyosan megsérült. Ezután a hajó Wilhelmshavenbe hajózott, javítás céljából. A "Köln" 1945 februárjában megérkezett Wilhelmshavenbe, ahol további két bombázás következtében újabb sérüléseket szenvedett. 1945. március 3-án, a brit bombázók végső támadásában ismét súlyosan megrongálódott. Ennek eredményeképp a hajó szép lassan elsüllyedt, de a lövegtornyai a víz felszíne felett maradtak, így folytathatta a szövetségesek csapatainak ágyúzását. 1946-ban a cirkálót szétbontották.