太平洋戦争における愛宕は、南方作戦、蘭印作戦、ミッドウェー海戦（攻略部隊）、南太平洋海戦（前進部隊）、第三次ソロモン海戦、ブーゲンビル島の戦い（ラバウル空襲）、マリアナ沖海戦、レイテ沖海戦等に参加。1944年（昭和19年）10月23日にアメリカの潜水艦ダーターの雷撃で沈没するまで、ほぼ一貫して第二艦隊旗艦の座にあり、金剛型戦艦、長門型戦艦、大和型戦艦等を指揮下に置いた。太平洋戦争において愛宕に将旗を掲げた第二艦隊司令長官は、大戦前半は近藤信竹中将、後半は栗田健男中将だった。