Under Anden Verdenskrig deltog både "Conte di Cavour" og hendes søsterskib,, i slaget om Calabria i juli 1940, hvor sidstnævnte blev let beskadiget. "Conte di Cavour" blev alvorligt beskadiget, da britiske torpedobomber
angreb flåden ved Taranto i november 1940. Skibet blev med vilje strandet med det meste af skroget under vand, og reparationerne blev ikke afsluttet før den italienske våbenhvile i september 1943. Skibet blev derefter erobret af tyskerne, men de gjorde ingen anstrengelser for at afslutte reparationerne. Hun blev beskadiget i et allieret luftangreb i begyndelsen af 1945 og kæntrede en uge senere. "Conte di Cavour" blev til sidst skrottet i 1946.