Trong chiến tranh, những chiếc trong lớp Asashio đã được sử dụng rộng rãi trong việc bảo vệ Hạm đội Liên hợp. Asashio và Arashio bị đánh chìm vào năm 1943 khi một lực lượng vận chuyển lớn của Nhật Bản bị máy bay Mỹ tiêu diệt trong Trận chiến biển Bismarck. Michishio, Asagumo và Yamagumo bị mất vào năm 1944 trong Trận chiến vịnh Leyte. Kasumi, chiếc cuối cùng trong lớp được đặt lườn, đã phục vụ như là tàu hộ tống trong cuộc Tấn công Trân Châu Cảng; và đã tham gia cùng với thiết giáp hạm Yamato trong chuyến đi tấn công tự sát cuối cùng, Chiến dịch Ten-Go, chống lại Hạm đội Mỹ ngoài khơi Okinawa. Không có chiếc nào trong lớp Asashio sống sót qua cuộc Chiến tranh Thái Bình Dương.[4]