Od 1943 roku B5N były stopniowo zastępowane przez nowsze Nakajima B6N, po raz ostatnio zostały użyte bojowo jako bombowce pokładowe podczas bitwy na Morzu Filipińskim w czerwcu 1944. Do końca wojny maszyny tego typu służyły w szkołach lotniczych oraz przebudowane na samoloty patrolowe wyposażone w radar do wykrywania wynurzonych okrętów podwodnych. Wykorzystywano je również pod koniec wojny do ataków kamikaze.