Khi Kaiser Wilhelm II được đưa ra hoạt động cùng hạm đội, nó tiếp nhận vị trí soái hạm của hạm đội và tiếp tục giữ vai trò này cho đến năm 1906.[2] Bốn chiếc còn lại gia nhập cùng nó vào Hải đội 1 thuộc Hạm đội Nhà (Heimatflotte), nơi chúng ở lại trong mười năm tiếp theo.[4] Cả năm chiếc thuộc lớp Kaiser Friedrich III đã tham gia cuộc cơ động huấn luyện rộng lớn vào tháng 9 năm 1902 cùng với phần còn lại của hạm đội.[14] Trong suốt cuộc tập trận, những chiếc trong lớp ngoại trừ Kaiser Wilhelm II đã hoạt động như "lực lượng đối phương"; trong vai trò soái hạm của hạm đội Kaiser Wilhelm II tiếp đón vua Wilhelm II thị sát nhiều trận đánh giả và phục vụ như điểm quan sát cho ban tham mưu cao cấp.[15]

Từ năm 1907 đến năm 1910, ngoại trừ Kaiser Karl der Grosse, những chiếc còn lại trong lớp được tái trang bị rộng rãi.[7] Trong quá trình hiện đại hóa, cấu trúc thượng tầng của chúng được cắt ngắn, đồng thời tháo dỡ bốn khẩu pháo 15 cm và một ống phóng ngư lôi. Các khẩu pháo 8,8 cm được tái bố trí lên sàn trên nơi các khẩu 15 cm được đặt.[2] Ngoài ra các ống khói cũng được kéo dài.[8]

Đến năm 1911, hạm đội được tái tổ chức thành Hạm đội Biển khơi, đồng thời các thiết giáp hạm dreadnought cũng bắt đầu được đưa vào hoạt động. Kết quả là những chiếc thuộc lớp Kaiser Friedrich III được chuyển sang Hải đội 3, rồi được đưa về lực lượng dự bị. Khi Chiến tranh Thế giới thứ nhất nổ ra vào năm 1914, cả năm chiếc trong lớp được gọi trở lại phục vụ và được bố trí về Hải đội 5 của hạm đội. Vào tháng 2 năm 1915, các con tàu được rút khỏi hoạt động thường trực lần thứ hai.[4] Chúng được tháo bỏ vũ khí vào năm 1916 để chuyển sang các vai trò thứ yếu.[2] Kaiser Wilhelm der Grosse trở thành một tàu huấn luyện ngư lôi trong khi Kaiser Wilhem II trở thành sở chỉ huy nổi cho Tư lệnh Hạm đội Biển khơi tại Wilhelmshaven. Ba con tàu kia trở thành những trại giam tù binh nổi.[8] Đến năm 1917, Kaiser Friedrich III được chuyển sang vai trò tàu trại binh tại Flensburg. Tất cả các con tàu ngoại trừ Kaiser Wilhelm II được rút khỏi Đăng bạ Hải quân vào ngày 6 tháng 12 năm 1919 và bị bán để tháo dỡ. Kaiser Wilhelm II tiếp nối theo vào ngày 17 tháng 3 năm 1921. Đến năm 1922, cả năm con tàu đều được tháo dỡ. Biểu trưng trước mũi tàu của Kaiser Friedrich III và Kaiser Wilhelm II được bảo tồn tại Bảo tàng Lịch sử Quân sự Liên bang tại Dresden.[13]