I 1937 erstattet hun gamle DS «Erling Jarl» fra 1895 i hurtigruten, og ble det nye flaggskipet. 25. september 1937 grunnstøtte hun ved Brønnøysund, og ble trukket av grunnen av bergingsbåten «Parat». Under angrepet på Norge 9. april 1940 var DS «Prins Olav» på sørgående til Harstad. Skipet ble rekvirert av de norske myndighetene og brukt som troppeskip under mobiliseringen. Gråmalt transporterte hun tropper fra Lofoten til Sørreisa og fra Kirkenes til Gratangen. 7. juni 1940 lå skipet i Hammerfest og bunkret drivstoff. Klokken 23:00 forlot hun Kågsund sammen med Det Bergenske Dampskibsselskabs (BDS) hurtigruteskip DS «Ariadne» i et forsøk på å komme seg til Storbritannia. Klokken 22:30 9. juni 1940 ble de to skipene oppdaget av 6 tyske bombefly som gikk til angrep. DS «Ariadne» ble senket først, selv om hun var merket som hospitalskip. DS «Prins Olav» gjorde unnvikende manøvrer, men ble til slutt truffet av to bomber i akterskipet. Ikke lenge etter sank det brennende vraket. En person omkom, mens alle de resterende ombord ble plukket opp av den britiske jageren HMS «Arrow».