Todos os sete buques tiveron un servizo extensivo no mar Mediterráneo durante a Segunda Guerra Mundial, onde repetidamente se enfrontaron a elementos da Royal Navy británica. Os cruceiros pesados italianos participaron nas batallas de Calabria, Taranto, Cabo Spartivento, Cabo Matapan, Primeira
e Segunda Sirte entre 1940 e 1943. Tres dos "Zara", "Zara" e "Pola" foron afundidos nunha acción nocturna de curta distancia con acorazados británicos na Batalla do Cabo Matapan en 1941, "Trento" foi torpedeado e afundido polas forzas británicas en xuño de 1942, e "Bolzano" foi gravemente danado por un submarino británico en agosto de 1942, o que o deixou fóra de acción para o resto da guerra. Os bombardeiros pesados dos Estados Unidos atacaron La Maddalena en abril de 1943, afundindo o "Trieste" e danando gravemente o "Gorizia"; este último buque e o "Bolzano" foron posteriormente atacados por comandos italianos mentres Italia estaba baixo ocupación alemá en 1944 para evitar que os alemáns os reparasen e reactivasen. Ambos foron levantados e desmanchados despois da guerra.