Im Pazifikkrieg nahm das Schiff an der Schlacht um Wake, der Schlacht um Rabaul (1942) sowie der Operation MO teil. Am 25. August 1942 eskortierte die Mutsuki die Invasionsmacht ins Korallenmeer, wo der Zerstörer während der Schlacht bei den Ost-Salomonen durch US-amerikanische Bomber vom Henderson Field bei versenkt wurde. Dabei verloren 41 Besatzungsmitglieder ihr Leben.