Sau khi được đưa vào hoạt động, Basilisk được phân về Chi hạm đội Khu trục 4 trực thuộc Hạm đội Địa Trung Hải cho đến năm 1936. Hải đội này được chuyển về Hạm đội Nhà vào tháng 9 năm 1936, và nó trở thành một tàu khu trục khẩn cấp tại Devonport vào tháng 3 năm 1939 và được điều về Chi hạm đội Khu trục 19 khi Chiến tranh Thế giới thứ hai bắt đầu.[10]

Basilisk trải qua hai tháng tiếp theo hộ tống các đoàn tàu vận tải và tuần tra trong eo biển Anh Quốc và tại Bắc Hải. Vào sáng ngày 13 tháng 11, nó cùng với tàu chị em Blanche hộ tống cho tàu rải mìn Adventure tại cửa sông Thames khi chúng lọt vào một bãi mìn do nhiều tàu khu trục Đức rải đêm hôm trước. Cả Adventure và Blanche đều bị trúng mìn; chiếc sau bị mất toàn bộ động lực, rồi bị lật úp đang khi được kéo.[11] Basilisk tiếp tục vai trò hộ tống vận tải và tuần tra cho đến tháng 4 năm 1940, khi Chiến dịch Na Uy bắt đầu. Vào ngày 24 tháng 4, cùng với các tàu khu trục Wren và Hesperus, nó hộ tống cho thiết giáp hạm Resolution đi đến Narvik. Sang đầu tháng 5, nó hộ tống tàu chở binh lính Empress of Australia đến Na Uy.[10] Basilisk đã hỗ trợ cho các cuộc đổ bộ của Đồng Minh lên Bjerkvik vào ngày 12–13 tháng 5 trong khuôn khổ trận Narvik.[12]

Vào ngày 30 tháng 5, con tàu được chuyển từ Bộ chỉ huy Tiếp cận miền Tây sang nhiệm vụ hỗ trợ triệt thoái khỏi Dunkirk.[13] Nó thực hiện hai chuyến đi đến Dover trong những ngày sau đó, triệt thoái tổng cộng 695 người.[14] Basilisk quay trở lại La Panne để nhận thêm binh lính vào sáng ngày 1 tháng 6, và bị máy bay ném bom Đức tấn công ba đợt. Một quả bom đánh trúng trong đợt thứ nhất phát nổ trong phòng nồi hơi số 3, làm thiệt mạng mọi người tại đây và trong phòng động cơ, làm vỡ ống dẫn hơi nước khiến con tàu mất hoàn toàn động lực. Các cú ném suýt trúng trong đợt này còn làm bong lườn tàu và sàn bên trên. Ngư lôi và mìn sâu của con tàu được phóng bỏ để giảm bớt trọng lượng, và chiếc tàu đánh cá Pháp Jolie Mascotte tìm cách kéo Basilisk. Một đợt tấn công thứ hai không gây thêm hư hại nào khác, nhưng buộc con tàu Pháp phải cắt bỏ dây kéo. Đợt tấn công thứ ba đánh chìm Basilisk trong vùng nước nông[15][16] ở tọa độ 51°08′16″B 02°35′6″Đ / 51,13778°B 2,585°Đ / 51.13778; 2.58500Tọa độ: 51°08′16″B 02°35′6″Đ / 51,13778°B 2,585°Đ / 51.13778; 2.58500. Jolie Mascotte và tàu khu trục Whitehall cứu được tám sĩ quan và 123 thủy thủ trên tàu.[10] Whitehall sau đó phá hủy xác tàu đắm bằng hỏa lực pháo và ngư lôi.[17]