En la noche del 11 de noviembre de 1940, el "Giulio Cesare" y los otros acorazados italianos estaban anclados en el puerto de Taranto cuando fueron atacados por 21 bombarderos torpederos Fairey Swordfish del portaaviones británico, junto con varios otros buques de guerra. Un torpedo hundió el "Conte di Cavour" en aguas poco profundas, pero el "Giulio Cesare" no fue alcanzado durante el ataque. Participó en la Batalla del Cabo Spartivento el 27 de noviembre de 1940, pero nunca se acercó lo suficiente a ningún barco británico para dispararles. La nave fue dañada en enero de 1941 por astillas de un casi accidente durante un ataque aéreo contra Nápoles por los bombarderos Vickers Wellington de la Real Fuerza Aérea; las reparaciones en Génova se completaron a principios de febrero. El 8 de febrero, navegó desde el estrecho de Bonifacio para interceptar lo que los italianos pensaron que era un convoy de Malta, pero en realidad era una incursión en Génova. No pudo hacer contacto con las fuerzas británicas. Participó en la Primera Batalla de Sirte.
el 17 de diciembre de 1941, proporcionando cobertura lejana para un convoy con destino a Libia, y enfrentando brevemente a la fuerza de escolta de un convoy británico. También proporcionó cobertura lejana para otro convoy a África del Norte a principios de enero de 1942. "Giulio Cesare" fue reducido a un buque de entrenamiento después en Taranto y más tarde Pola. Después de la rendición italiana el 9 de septiembre de 1943, se dirigió a Taranto, sofocando un motín y soportando un ataque ineficaz de cinco aviones alemanes en ruta. Luego navegó a Malta, donde llegó el 12 de septiembre para ser internado. El barco permaneció allí hasta el 17 de junio de 1944, cuando regresó a Taranto, donde permaneció durante los siguientes cuatro años.