A primeira patrulha do "Duilio" na Segunda Guerra Mundial ocorreu em 31 de agosto. Ele e o resto da frota foram interceptar um comboio britânico escoltado pelo couraçado HMS "Valiant", que estavam seguindo para Alexandria. Reconhecimento aéreo insuficiente e mau tempo impediram que os italianos encontrassem os britânicos. Eles retornaram para Tarento no dia seguinte. O navio foi para o mar novamente em 7 de setembro com o objetivo de pegar a Força H britânica, mas a inteligência estava errada, pois a Força H estava na verdade a caminho de atacar Dacar. O "Duilio" voltou para Tarento e ficou no local até o início de novembro.