A "Dithmarschen" a háború elején nagyjavításon esett át. 1940 júniusa és novembere között a "Scharnhorst" és "Gneisenau" csatahajókat (csatacirkálókat) támogatta a Weserübung hadművelet idején. November folyamán üzemanyaggal látta el a "Hipper" nehézcirkálót annak Atlanti-óceánon tett portyája során. A "Scharnhorst"ot és a "Gneisenau"t 1941 elején a Berlin hadművelet során ismét támogatta az Atlanti-óceánon. 1941 októbere és 1942 decembere között a "Dithmarschen" a Balti-tengeren látta el az oroszok ellen harcoló egységeket. A háború hátralévő részében Norvégiában szolgált. A háború végén visszatért Bremerhavenbe, ahol a britek zsákmánya lett.