二式水上戦闘機
量産された機体は、戦線拡大により太平洋各地に展開した海軍航空隊に配備された。特に第四五二海軍航空隊と第八〇二海軍航空隊の二式水戦は、アリューシャン諸島攻略で米軍基地攻撃に活躍し、前者はアッツ島に、後者は転進してマーシャル諸島(ヤルート環礁イミエジ・マキン環礁)に展開して、船団護衛や基地防空に活躍した。
ただ、驚異的に性能が高いとはいえそれは水上機としての話であり、陸上/艦上戦闘機に太刀打ちできるものではなく、米軍の単発戦闘機との正面きっての戦闘は困難であった。そのためおもに爆撃機、偵察機に対しての迎撃に用いられた。もちろん、米戦闘機と矛を交える場合もあり、アッツ島や南方戦線などで米軍のグラマンF4F戦闘機やF6F戦闘機と格闘戦をし、撃墜した記録もある。しかし、米軍機の性能向上や戦局悪化などで1943年(昭和18年)9月には生産を中止した。しかし、本土防空や海上護衛等の任務で終戦まで活躍し、末期には特攻機として出撃した機体もあった。
総生産機数は327機で少ないようだが、ほとんどの国ではこの機種は量産すらされておらず、大戦時の水上戦闘機としての生産数は世界最多である。