1941年10月30日，大和號在宿毛灣鵜來島和衝島標柱間進行全速公試，當時的狀態為公試排水量69304噸，151700軸馬力，螺旋槳每分鐘223.2轉。
1942年2月12日，「大和」號接替「長門」號戰列艦成為日本聯合艦隊旗艦。從1913年到1942年的29年裡，日本海軍共建成戰列艦12艘。其中「大和」號(還有同型的「武藏」號)艦齡最短(1941年建成)，排水量最大，火力最強，裝甲最厚重，被譽為無堅不摧、固若金湯的海洋鋼鐵城堡。
因此，迷信大艦巨炮製勝論的日本海軍對它的期望值很大，認為憑藉象大和級戰列艦這樣的單艦威力就可馳騁太平洋，與美艦隊抗衡了。然而，在美航母特混艦隊的打擊下，「大和」號幾乎無所作為。
1945年3月26日，美軍開始實施衝繩島登陸戰。日本企圖出動包括「大和」號在內的水面艦艇艦隊支援衝繩日軍的作戰。4月5日，軍令部正式下達了命令「大和」號自殺性出擊作戰的「天一號作戰」命令，1945年4月6日，以「大和」號為旗艦的第2艦隊10艘軍艦(還有1艘巡洋艦及8艘驅逐艦)在伊藤整一海軍中將的指揮下，從瀨戶內海西部的德山錨地起航。
4月7日凌晨，美國潛艇在九州島西南海面發現了這支艦隊。12時31分，美國海軍發出的第一個攻擊波，美國飛機集中攻擊「大和」號左舷，有4枚炸彈落到了「大和」號第3號主炮塔附近，其中2枚225公斤炸彈穿透了後部主甲板爆炸，將戰艦後部的155毫米副炮和預備射擊指揮所炸毀。12時43時，大和艦左舷前部被1發魚雷命中，「大和」號航速降至22節。13時35分，美軍第二攻擊波飛機到達。13時37分，「大和」號艦體左舷中部被3條魚雷命中(分別命中143、124、131號肋骨)，使其艦體左傾達7-8度。
幾乎與此同時，由於美機投下的一枚450公斤重的航空炸彈炸毀了「大和」號排水閥門，使該艦無法進行排水作業，艦長下令向右舷艙室對稱注水以恢復艦體平衡，航速降至18節。13時44分，左舷中部又被2條魚雷命中，使左傾增加到15-16度，這使該艦的大口徑高炮無法使用。14時01分，美機3顆航空炸彈擊中左舷中部。14時07分，一條魚雷還擊中右舷150號船肋。
14時12分，大和艦左舷中部和後部又被2條魚雷命中，艦體傾斜達16-18度。由於右舷注排水區已經注滿水，只能繼續往機械室、休息室和鍋爐艙裡注水。
14時15分，大和艦左舷再中1雷，航速漸漸減至7節。艦長被迫發出了棄艦令。
14時23分，大和艦突然發生主炮彈藥庫大爆炸，葬身海底，全艦2498名官兵(連同司令部人員共有2767人)中僅有269人獲救(另有7名司令部人員獲救)，其沉沒地點在日本九州島南西50海裡，德之島西北200海裡，東經128度04分，北緯30度43分。
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