Sau khi hoàn tất, cùng với các tàu khu trục chị em Inazuma, Hibiki và Ikazuchi, Akatsuki được phân về Khu trục đội 6 thuộc Hạm đội 1 Hải quân Đế quốc Nhật Bản và tham gia các hoạt động trong cuộc Chiến tranh Trung-Nhật. Giống như những chiếc cùng kiểu, nó được cải biến vào giữa những năm 1930 nhằm khắc phục những khiếm khuyết trong thiết kế đồng thời để nâng cao đặc tính chiến đấu.

Vào lúc xảy ra cuộc tấn công Trân Châu Cảng, Akatsuki được phân về Khu trục đội 6 của Thủy lôi chiến đội 1 thuộc Hạm đội 1 Hải quân Đế quốc Nhật Bản, và đã được bố trí từ Quân khu Hải quân Mako để hỗ trợ cho Lực lượng Viễn chinh Phương Nam của Đô đốc Nobutake Kondō tiến hành các chiến dịch đổ bộ lên Malaya, rồi sau đó là tại Đông Ấn thuộc Hà Lan, kể cả việc chiếm đóng Tây Java và Philippines.[14] Nó từng tấn công, nhưng không đánh chìm được tàu ngầm USS Permit vào ngày 17 tháng 3 năm 1942.

Sau khi quay trở về Xưởng hải quân Yokosuka để bảo trì vào tháng 3 năm 1942, Akatsuki được phân công hoạt động tại vùng biển phía Bắc. Nó được bố trí từ Quân khu Bảo vệ Ōminato để hỗ trợ cho Lực lượng Phía Bắc của Đô đốc Boshiro Hosogaya trong Chiến dịch Quần đảo Aleut, tuần tra vùng biển chung quanh Kiska và Attu trong tháng 6 và tháng 7, và đã kéo chiếc tàu khu trục chị em Hibiki bị hư hại từ Kiska quay trở về Paramushiro thuộc quần đảo Kuril. Nó tiếp tục tuần tra vùng biển phía Bắc chung quanh các quần đảo Kurile và Aleut cho đến cuối tháng 7.[15]

Sau khi được bảo trì tại Yokosuka vào cuối tháng 7, Akatsuki được phân công hộ tống các tàu sân bay mới Zuihō và Unyō đi đến Truk, thực hiện các nhiệm vụ tại quần đảo Solomon và quay trở lại Quân khu Hải quân Kure. Từ tháng 10, Akatsuki được sử dụng trong nhiều chuyến đi vận chuyển "Tốc hành Tokyo" khắp trong khu vực quần đảo Solomon.[16]

Vào ngày 25 tháng 10 năm 1942, cùng với các tàu khu trục Ikazuchi và Shiratsuyu, Akatsuki thực hiện một cuộc bắn phá ban ngày tại khu vực "eo biển Đáy Sắt" ngoài khơi Guadalcanal, với kết quả đã làm hư hại tàu quét mìn nhanh USS Zane và đánh chìm chiếc tàu kéo hạm đội USS Seminole cùng tàu tuần tra YP-284, trước khi lực lượng Nhật Bản bị đánh đuổi bởi hỏa lực pháo phòng vệ duyên hải của lực lượng Thủy quân Lục chiến Mỹ. Akatsuki bị hư hại nhẹ khi tháp pháo số 3 trúng phải đạn pháo phòng duyên, khiến bốn người thiệt mạng.

Ba tuần sau đó, Akatsuki quay trở lại "eo biển Đáy Sắt" trong thành phần một lực lượng bắn phá mạnh mẽ, được xây dựng chung quanh các thiết giáp hạm Hiei và Kirishima. Trong trận Hải chiến Guadalcanal vào đêm 12-13 tháng 11 năm 1942, đơn vị này chạm trán với một lực lượng đặc nhiệm Đồng Minh bao gồm các tàu tuần dương và tàu khu trục. Hoạt động bên sườn phải của các thiết giáp hạm Nhật Bản, Akatsuki được ghi nhận đã bắn pháo chiếu sáng rồi sau đó phóng ngư lôi đánh chìm tàu tuần dương Mỹ USS Atlanta. Không lâu sau đó, nó chịu đựng hỏa lực pháo nặng nề từ phía Mỹ và bị đánh chìm sớm trong trận chiến gần đảo Savo, ở tọa độ 09°17′N 159°56′Đ / 9,283°N 159,933°Đ / -9.283; 159.933Tọa độ: 09°17′N 159°56′Đ / 9,283°N 159,933°Đ / -9.283; 159.933, với tổn thất gần hết thủy thủ đoàn. Trong tổng số 197 người trên tàu, chỉ có 18 người sau đó được lực lượng Mỹ vớt và bắt làm tù binh.[14]

Ngày 15 tháng 12 năm 1942, Akatsuki được rút khỏi danh sách Đăng bạ Hải quân.[13]