Loď byla ve druhé světové válce, do níž Itálie vstoupila v červnu 1940, velmi často nasazena. Často operovala proti britským konvojům na Maltu ve Středozemním moři a po zahájení severní africké kampaně doprovázela italské konvoje na podporu italsko-německých sil, které tam bojovaly. V průběhu těchto operací se zúčastnila bitvy u Kalabrii, mysu Spartivento a Prvního
a Druhou Syrtu. "Gorizia" byla také mnohokrát napadena spojeneckými bombardéry, když byla v přístavu, což vyvrcholilo velkým nájezdem v dubnu 1943, který způsobil vážné poškození lodi. Když se Itálie v září vzdala spojencům, loď byla zabavena okupačními německými silami, které zjistily, že loď je nepoužitelná, a tak ji opustily. Italští a britští žabáci se v roce 1944 neúspěšně pokoušeli loď potopit. Po porážce Německa v roce 1945 se italské námořnictvo rozhodlo, že loď není ekonomicky opravitelná, a tak byla v roce 1947 rozebrána na šrot.