超大的艦橋是高雄級最明顯的特征，他們是當時世界上最強大的巡洋艦。總的來說，高雄級的設計相當成功，速度快、裝甲重、火力狠。主炮為10門8英寸炮，而戰前大部分英美重巡洋艦都沒有這麽多大口徑的主炮。但第三號炮塔因指向艦橋方向而無法向前方射擊。高雄級還裝備有16枚24英寸魚雷，在夜戰中很有優勢。
高雄號1932年5月31日完工於吳縣造船廠，1938年進行改裝；愛宕號1932年3月30日完工於吳縣造船廠，1939年4月9日完成改裝；鳥海號1932年6月30日完工於三菱長崎造船廠；摩耶號1932年6月30日完工於神戶川崎造船廠。
開戰前，高雄級四艦編為第4戰隊。戰爭爆發後，第4戰隊的情況比較特殊。因為日南遣艦隊的艦船航速低，火力弱，故把“鳥海”號臨時編為第壹南遣艦隊的旗艦；“摩耶”號和第5戰隊被派到第3艦隊協助進攻菲律賓；剩下的“高雄”號和“愛宕”號則與高速戰列艦“金剛”號及“榛名”號壹起在後方待命。本打算用來對付英國遠東艦隊的“威爾士親王”號戰列艦和“反擊”號戰列巡洋艦，不過這兩條巨艦都被西貢航空隊的飛機擊沈。
東南亞戰役結束後，“高雄”、“摩耶”轉回北方部隊，參加了阿留申群島攻防戰；“愛宕”、“鳥海”則參加中途島海戰。
1942年8月，美軍在所羅門群島開始反擊。8月8日晚，三川軍壹海軍中將以“鳥海”為旗艦，率領6艘輕重巡洋艦、1艘驅逐艦壹起侵入瓜島海域，在薩沃島附近重創美國艦隊，“鳥海”號的海圖室中炮彈壹發，炸死了裏面的全部參謀。此後，聯合艦隊大舉增兵，高雄級四艦全部投入瓜島周邊海戰。11月14日，“高雄”和“愛宕”被編入近藤信竹海軍中將率領的夜間炮擊編隊，和前兩天剛從海戰中逃脫“霧島”號戰列艦壹起作為炮擊主力，此外還有2艘輕巡洋艦和9艘驅逐艦。他們的對手是兩艘裝備406mm主炮的美國戰列艦和4艘驅逐艦。兵力和戰術素養上，日軍均占優勢，三條大艦集中火力擊傷了“南達科它”號，而壹直隱蔽在暗處的“華盛頓”號在“霧島”號打開探照燈後，憑借雷達幫助準確命中“霧島”號數十彈，“高雄”和“愛宕”也挨了數發127mm炮彈。因害怕天亮後遭到美機攻擊，“霧島”號轉移了艦員並自沈。此戰使聯合艦隊從此失去夜間炮擊機場的信心。
1943年11月5日，“高雄”、“摩耶”二艦於拉包爾遭到空襲，“高雄”號被輕創，隨即修復，“摩耶”號中度受創，返回日本修理，1944年4月9日完成改裝，拆除第三號主炮塔，裝上127mm高射炮和25mm機槍，並加裝了電子設備。
1944年6月，四艦壹同參加了馬裏亞納海戰，無作為。
1944年10月，壹同加入粟田健南海軍中將的第壹進擊艦隊。23日早晨，遭到兩艘美國潛艇“飛魚”號和“鰷魚”號的攻擊，湊巧的是倒黴竟然剛好是三艘高雄級巡洋艦。“摩耶”號被命中四枚魚雷，當場解體；“高雄”號被重創，由長波、朝霜兩艘驅逐艦護送返回汶萊；粟田的旗艦“愛宕”號也被命中四枚魚雷沈沒。粟田本人跳海逃生，據說這壹事件令他本來好了大半的登革熱病更加重了，也從而影響了他後來的決斷。2天後，雙方在薩馬島海域交戰，僅存的“鳥海”號遭到6架美機和“瓊斯敦”號驅逐艦的攻擊，大損脫隊，由日本驅逐艦“籐波”予以擊沈。
1945年7月31日，停泊在新加坡的“高雄”號又遭到英國袖珍潛艇“XE3號”的攻擊，到日本投降時仍未修復。戰後擔任通訊、修理母艦。1946年10月29日，由英軍拖曳航至馬六甲海峽自沈。
高聳的艦橋是二戰時日本戰列艦的特征，和其他艦種無關。