在1921年的華盛頓海軍條約體系下，日本可以建造總噸位約120000噸的重巡洋艦，按照單艦排水量不超過10000噸來計算，日本總共可以建造12艘重巡洋艦。早在條約還未正式籤字時，日本就開工建造了古鷹級重巡洋艦，在進度上搶到了所有海軍列強的最前面。
到1926年，日本海軍已經有2艘古鷹級和2艘青葉級重巡洋艦服役，4艘妙高級重巡洋艦也已經開始建造。此時日本海軍只剩下了4艘重巡洋艦的建造指標，不過急於在太平洋上建立優勢的日本人根本不打算再等，他們很快就妙高級的基礎上設計了新型重巡洋艦，這就是日本的最後一級條約型重巡洋艦——高雄級重巡洋艦。
高雄級共建造了4艘，各艦分別於1927到1928年間開工建造，高雄級標準排水量11490噸，滿載排水量高達12781噸，無論是標準排水量還是滿載排水量，都遠超過10000噸的條約標準，為了掩蓋排水量超標的問題，日本人花費了不少心思。高雄級的艦體全長203.76米，寬19米，標準吃水深度6.11米，該級艦動力系統由12座艦本式重油鍋爐和4部艦本式蒸汽輪機組成，採用4軸推進，主機最大輸出功率130000馬力，航速高達35.5節，14節經濟航速下續航距離可達8000海裡。
高雄級重巡洋艦的主要武備為5座雙聯裝203毫米主炮，艦艏安裝3座主炮塔，艦艉安裝2座主炮塔。該級艦舷側裝有4座單管120毫米高射炮和2座單管40毫米高射炮，此外安裝了4座雙聯裝610毫米魚雷發射管，可以用來發射90式魚雷。高雄級重巡洋艦裝有1座水上飛機彈射器，可以搭載和使用4架水上偵察機。
高雄級重巡洋艦的裝甲結構總重量只有2400噸，佔艦體總重量剛剛超過20%，該級艦側舷主裝甲帶裝甲厚度127毫米，甲板水平裝甲厚度46毫米，主炮塔正面裝甲厚度25毫米。該級艦的裝甲防護非常薄弱，跟高大威猛的外觀完全不相符。
作為高雄級的4號艦，鳥海號重巡洋艦於1928年3月26日在位於長崎的三菱造船廠開工建造，該艦的名字來自位於本州島北部的秋田縣和山形縣境內的鳥海山。在戰前，除鳥海號之外的其他高雄級姊妹艦都接受了大規模現代化改裝，而鳥海號直到戰爭爆發後才接受了類似的改裝，該艦的120毫米高射炮被拆除，安裝了新式雙聯裝127毫米高平兩用炮，
不過此時該艦隻能發射90式魚雷。鳥海號在戰前並沒有經歷和姊妹艦一樣的大改裝，只在戰爭爆發後對武器系統進行了升級，原有的4座單管120毫米高射炮被更換成4座雙聯裝127毫米高射炮，加裝了4座雙聯裝25毫米高射炮。此外，該艦原有的魚雷發射管被拆除，換上了4座新式四聯裝610毫米魚雷發射管，可以發射威力巨大的93式氧氣魚雷。
太平洋戰爭爆發後，鳥海號重巡洋艦被編入第一南遣艦隊，並且成為艦隊司令小澤治三郎的旗艦。在南遣艦隊編成內，鳥海號先後前往馬來亞、新加坡和印度尼西亞海域作戰，不僅參與了對英國、美國和荷蘭等國艦隊的掃蕩，還為日軍登陸部隊提供了支持。
回到日本本土後，鳥海號經過一段時間的休整，和3艘高雄級姊妹艦合編成了第四戰隊。1942年6月，鳥海號在第四戰隊編成內參加了中途島海戰，不過還沒見到美軍的面就傳來了4艘主力艦隊航母被擊沉的消息，不得不灰溜溜的撤回了日本本土。
中途島海戰之後，太平洋戰爭的焦點轉向了南方，為了奪取索羅門群島海域制海權，日本海軍決定派第八艦隊前往這一地區，不過第八艦隊的主力只有2艘古鷹級重巡洋艦和2艘青葉級重巡洋艦，這些最早的重巡洋艦火力和裝甲防護都非常弱，日本海軍認為它們不足以挑大梁，於是將鳥海號調給了第八艦隊，作為艦隊司令三川軍一中將的旗艦使用。1942年7月14日，鳥海號正式編入第八艦隊序列，隨後便率領艦隊南下作戰。1942年8月初，到達索羅門群島海域的第八艦隊開始搜索盟國海軍的艦隊。很快，美國和澳大利亞海軍重巡洋艦組成的混合艦隊就暴露了行蹤。8月8日，三川軍一中將決定趁著夜間美軍飛機無法出動時突入在美軍航空兵保護範圍內的薩沃島海域，突襲停留在這裡的美澳混合艦隊。
當夜，鳥海號領銜的第八艦隊進入了薩沃島海域，對美澳艦隊發動了突然襲擊，美國和澳大利亞戰艦毫無防備，只能被動挨打，僅僅一個多小時的時間，美軍文森斯號，阿斯託利亞號，昆西號重巡洋艦和澳大利亞海軍坎培拉號重巡洋艦都被擊沉，只有美軍的芝加哥號重巡洋艦得以倖存。在整場戰鬥中，日本海軍只有鳥海號重巡洋艦的海圖室被擊中，導致在其中工作的34名參謀陣亡，除此之外，第八艦隊再無其他損失。這場海戰是鳥海號參與過的最成功的戰鬥，絲毫沒有拖泥帶水，展現了日本海軍重巡洋艦部隊較高的訓練水平。
不過日本海軍的高水平沒能延續下去，很快就開始走起了下坡路。鳥海號也再難重現當年之勇。經過了無所事事的1943年，鳥海號於1944年6月參加了馬裡亞納海戰，但沒有展現任何亮點。1944年10月，鳥海號隨日本海軍聯合艦隊主力前往菲律賓參加雷伊泰灣海戰。在雷伊泰灣海戰中，鳥海號用光了好運氣，該艦遭到了美軍的大規模空襲，被多達9枚炸彈擊中，失去了航行能力。為了避免被美軍俘虜，日本海軍只得派驅逐艦用魚雷將鳥海號擊沉。