Všechny tři jednotky bojovaly ve druhé světové válce a byly v ní zničeny. První velkou bojovou akcí těchto křižníků byla německá invaze do Norska – Operace Weserübung. Hned v prvních dvou dnech operace přitom byly dva z nich potopeny. "Karlsruhe" byl 9. dubna 1940 potopen torpédem britské ponorky HMS Truant. "Königsberg" byl 10. dubna 1940 v Bergenu potopen třemi zásahy britských střemhlavých bombardérů Blackburn Skua. "Köln" operoval většinu války na Baltu. 30. dubna 1945 ho v Kielu zničil britský nálet.