長門號在當時的七大戰艦中，主炮口徑，速度，防護水平都非常的高，綜合性能可以說是排在第一位。不過這艘戰艦並沒有在海戰中有著很多的表現，沒有像巴頓說的那樣，“在最後一次戰鬥中被最後一顆子彈擊中”。
由於速度較慢，再加上長門號在日本高層的腦子裡一直有著“決戰兵器”的身份，所以造出來之後，沒有多少參戰的機會。在它的一生中，參加的最知名的一次戰鬥是萊特灣海戰。此戰過後，損失了絕大部分戰艦的日本海軍就徹底失去了反擊能力。長門號是日本戰爭結束時，唯一一艘可以航行的和作戰的戰列艦。
隨後，它被作為戰爭賠償轉交給美國，並在1946年3月成為了比基尼島核試驗的靶船之一。一共參與了兩次核爆實驗，第一次距離爆點1.5km，爆炸後長門號除了表層部分熔燬外幾乎無損。在24天后的第二次核爆中，長門號遭受嚴重損傷，在水面繼續漂浮了4天后，終於沉入水下。
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