第二次世界大战中，乔治五世号1940年12月完工，服役后担任英国皇家海军本土舰队旗舰。
威尔士亲王号战列舰1941年3月完工服役，在尚未完成测试调试时，就和胡德号战列巡洋舰一起参加了堵截德国海军俾斯麦号战列舰的行动。
1941年5月24日在丹麦海峡海战中，威尔士亲王号三次命中俾斯麦号，造成后者航速下降及燃油流失，胡德号被击沉后，受主炮故障困扰的威尔士亲王号受伤退出战斗。5月27日乔治五世号参加了最后围歼俾斯麦号的战斗。
1941年8月，威尔士亲王号运载首相丘吉尔出访美国，签署了著名的《大西洋宪章》。太平洋战争爆发前，威尔士亲王号以及反击号战列巡洋舰组成Z舰队被派往新加坡，作为对日本的威慑力量。
1941年12月10日威尔士亲王号同反击号在马来亚海域由于缺乏空中掩护被日本轰炸机击沉，威尔士亲王号被6枚鱼雷命中。
1942年至1943年期间乔治五世级战列舰大多数时间为前往苏联的运输船队护航。1943年12月26日在北极航线的护航作战中，约克公爵号和数艘巡洋舰一起击沉了德国沙恩霍斯特号战列巡洋舰。
1944年，乔治五世级战列舰陆续加入英国太平洋舰队，参加进攻日本的作战。1945年9月2日乔治五世号参加了日本投降签字仪式。
1950年代乔治五世级相继退役，1957年至1958年解体。
