Teise maailmasõja ajal osalesid nii "Giulio Cesare" kui ka tema õelaev,, 1940. aasta juulis Calabrias toimunud lahingus, kus esimene sai kergeid kahjustusi. Nad mõlemad olid kohal, kui Briti torpeedobomberid ründasid
Laevastikuga Taranto juures novembris 1940, kuid "Giulio Cesare" ei saanud viga. Ta saatis mitut konvoid Põhja-Aafrikasse ja osales 1940. aasta lõpus Cape Spartivento lahingus ja 1941. aasta lõpus Sirte esimeses lahingus. 1942. aasta alguses määrati ta väljaõppelaevaks ja põgenes järgmisel aastal pärast Itaalia relvarahu Maltale. Laev võeti 1949. aastal üle Nõukogude Liitu ja nimetati ümber Novorossiyskiks. Nõukogude Liit kasutas seda ka treenimiseks, kuni see uppus 1955. aastal, kui vana Saksa kaevandus plahvatas, kaotades 608 meest. Ta päästeti järgmisel aastal ja seejärel hävitati.