Laev oli laialdaselt kasutusel Teises maailmasõjas, kuhu Itaalia astus 1940. aasta juunis. Ta tegutses sageli Briti konvoide vastu Maltale Vahemerel ja pärast Põhja-Aafrika kampaania algust saatis ta Itaalia konvoide, et toetada Itaalia-Saksa vägesid, kes seal võitlesid. Nende operatsioonide käigus osales ta lahingutes Calabria, Cape Spartivento ja First
ja Teine Sirte. Gorizia sai sadamas olles ka mitmel korral rünnakuid liitlaste pommitajatelt, mis kulmineerus 1943 aprillis toimunud suure rünnakuga, mis põhjustas laevale tõsiseid kahjustusi. Kui Itaalia alistus liitlasvägedele septembris, siis oli laev remonditöö käigus, kuid okupeeriva Saksamaa väed röövisid laeva, kes leidsid laeva kasutamiskõlbmatuks ja jätsid selle maha. Itaalia ja Suurbritannia konnamees püüdis 1944. aastal laeva õnnetult upputada. Pärast Saksamaa kaotust 1945. aastal otsustas Itaalia merevägi, et laeva ei ole võimalik majanduslikult remondida, ja seega purustati ta 1947. aastal.