Alaska và Guam phục vụ cùng Hải quân Mỹ trong những năm cuối cùng của Chiến tranh Thế giới thứ hai. Tương tự như những thiết giáp hạm nhanh thuộc lớp Iowa, tốc độ nhanh của chúng tỏ ra hữu ích trong vai trò bắn phá bờ biển và hộ tống các tàu sân bay nhanh. Cả hai đã bảo vệ cho tàu sân bay Franklin khi chiếc này rút lui về Guam để sửa chữa sau khi bị Nhật đánh trúng hai quả bom. Sau đó, Alaska hỗ trợ cho cuộc đổ bộ lên Okinawa, trong khi Guam đi đến vịnh San Pedro trở thành soái hạm của một lực lượng đặc nhiệm mới, Lực lượng Đặc nhiệm Tuần dương 95. Được tháp tùng bởi Alaska, bốn tàu tuần dương hạng nhẹ và chín tàu khu trục, Guam dẫn đầu đội đặc nhiệm tiến vào biển Đông Trung Quốc và Hoàng Hải truy tìm và tiêu diệt tàu bè đối phương, nhưng chỉ bắt gặp những thuyền buồm Trung Quốc.[1][2] Khi chiến tranh kết thúc, chúng đang đảm trách vai trò hộ tống các tàu sân bay.[8]

Sau chiến tranh, cả hai con tàu được cho ngừng hoạt động và đưa về Hạm đội dự bị vào năm 1947[1][2] chỉ sau khi phục vụ được 32 và 29 tháng tương ứng.[19] Vào năm 1958, Văn phòng Tàu chiến chuẩn bị hai nghiên cứu khả thi nhằm khảo sát khả năng có thể cải biến phù hợp Alaska và Guam thành những tàu tuần dương trang bị tên lửa điều khiển. Nghiên cứu thứ nhất bao gồm việc tháo dỡ toàn bộ các khẩu pháo để trang bị bốn hệ thống tên lửa khác nhau; nhưng với chi phí lên đến 160 triệu Đô-la, đề nghị này hoàn toàn không khả thi, nên một nghiên cứu thứ hai được tiến hành. Phương án này để lại toàn bộ các tháp pháo phía trước (hai tháp pháo 305 mm ba nòng và ba tháp pháo 127 mm nòng đôi), và bổ sung các hệ thống tên lửa đã được cắt giảm phía đuôi tàu. Cho dù đề nghị này chỉ tốn khoảng phân nửa so với kế hoạch trước (82 triệu Đô-la), nó vẫn bị xem là quá đắt.[37] Kết quả là cả hai con tàu đều bị rút khỏi danh sách Đăng bạ Hải quân vào ngày 1 tháng 6 năm 1960. Alaska bị bán để tháo dỡ vào ngày 30 tháng 6 năm 1960, và Guam vào ngày 24 tháng 5 năm 1961.[1][2]

Trước đó, con tàu thứ ba trong lớp chưa được hoàn tất Hawaii từng được cân nhắc để cải biến thành chiếc tàu tuần dương đầu tiên của Hải quân trang bị tên lửa điều khiển;[A 10] và việc này kéo dài cho đến ngày 26 tháng 2 năm 1952, khi một phương án cải biến khác được đề nghị nhằm biến nó thành một tàu chỉ huy lớn. Nhắm trước cho việc cải biến, ký hiệu lườn của con tàu được thay đổi từ CB-3 thành CBC-1. Điều này sẽ biến nó thành "tàu chị em lớn" với chiếc Northampton (CLC-1);[6] nhưng một năm rưỡi sau đó, ngày 9 tháng 10 năm 1954, nó quay trở lại ký hiệu CB-3. Hawaii được rút khỏi Đăng bạ Hải quân vào ngày 9 tháng 6 năm 1958 và được bán để tháo dỡ vào năm 1959.[3]