Được sử dụng chủ yếu như một tàu huấn luyện, Emden thực hiện nhiều chuyến đi đến Đại Tây Dương, Thái Bình Dương và Địa Trung Hải từ năm 1926 đến năm 1939. Vào ngày 4 tháng 9 năm 1939, sau khi Chiến tranh Thế giới thứ hai bùng nổ, chiếc tàu tuần dương bị hư hại bởi một cuộc không kích của Không quân Hoàng gia Anh xuống Wilhelmshaven. Một máy bay ném bom Bristol Blenheim bị hỏa lực phòng không bắn trúng và đã rơi vào phần mũi của Emden, làm thiệt mạng 9 thành viên thủy thủ đoàn. Do một sự trùng hợp ngẫu nhiên, người lái chiếc máy bay là Trung úy phi công H. L. Emden.[1]

Sau khi được sửa chữa, Emden tham gia các hoạt động rải mìn tại Bắc Hải trong thời gian còn lại của năm 1939. Trong Chiến dịch Weserübung, cuộc tấn công để chiếm đóng Na Uy, Emden nằm trong thành phần Đội đặc nhiệm 5 bất hạnh được giao nhiệm vụ chiếm Oslo. Soái hạm của hải đội, tàu tuần dương hạng nặng Blücher bị các khẩu đội pháo phòng thủ duyên hải của pháo đài Oscarsborg đánh chìm trên trong vũng biển Oslofjord, trong khi chiếc Lützow (nguyên là thiết giáp hạm bỏ túi Deutschland) bị hư hại nặng do trúng một quả ngư lôi phóng từ một tàu ngầm Anh ngoài khơi bờ biển Đan Mạch trên đường quay trở về Đức.

Emden trải qua suốt thời gian còn lại của chiến tranh tại biển Baltic, hầu hết là cho nhiệm vụ huấn luyện. Từ tháng 1 năm 1945, nó giúp vào việc triệt thoái binh lính và thường dân từ Đông Phổ đến miền Bắc nước Đức và Đan Mạch. Trên một chuyến đi như vậy, nó đã đưa về nước thi hài của cựu Tổng thống Cộng hòa Đức Paul von Hindenburg và phu nhân. Trong đêm 9-10 tháng 4 năm 1945, Emden bị hư hại nặng bởi một cuộc không kích xuống Kiel. Bị nghiêng 15°, nó được cho kéo đến Heikendorfer Bucht và cho mắc cạn tại đây vào ngày 14 tháng 4. Emden được cho ngừng hoạt động vào ngày 26 tháng 4 năm 1945, cho đánh đắm vào ngày 3 tháng 5, rồi được tháo dỡ sau chiến tranh.