Vào lúc xảy ra cuộc tấn công Trân Châu Cảng, Minazuki nằm trong thành phần Hải đội Khu trục 22 thuộc Phân hạm đội Khu trục 5 của Hạm đội 3 Hải quân Đế quốc Nhật Bản, và được bố trí từ Quân khu Bảo vệ Mako tại quần đảo Pescadores trong thành phần của lực lượng Nhật Bản tham gia trận Philippines, trong đó nó giúp hỗ trợ cho cuộc đổ bộ của lực lượng Nhật Bản lên vịnh Lingayen và tại Aparri.[6]

Vào đầu năm 1942, Minazuki được phân công hộ tống các đoàn tàu vận tải đi đến Malaya và Đông Dương cũng như đến Java vào tháng 2. Từ ngày 10 tháng 3 năm 1942, Minazuki được bố trí về Hạm đội Khu vực Đông Nam hộ tống các đoàn tàu vận tải từ Singapore đến khu vực chung quanh Đông Ấn thuộc Hà Lan. Nó quay trở về Xưởng hải quân Sasebo để sửa chữa vào ngày 18 tháng 8, rồi lại gia nhập hạm đội vào ngày 4 tháng 10, tiếp nối các nhiệm vụ hộ tống.

Minazuki được phân về Hạm đội 8 Hải quân Đế quốc Nhật Bản đặt căn cứ tại Rabaul vào ngày 25 tháng 2 năm 1943, và cho đến hết năm đó được phân công nhiều chuyến đi "Tốc hành Tokyo" vận chuyển binh lính trong suốt khu vực quần đảo Solomon. Nó đã cho đổ bộ binh lính trong trận Kolombangara ngày 12 tháng 7 nhưng đã không tham chiến,[7] và bị hư hại nhẹ trong một cuộc không kích gần Shortlands, nên được cho quay về Xưởng hải quân Kure từ tháng 8 đến tháng 9 để sửa chữa. Ngày 13 tháng 9, Minazuki quay trở lại Rabaul, và từ ngày 28 tháng 9 thực hiện việc triệtthoái lực lượng Nhật Bản khỏi Kolombangara. Trong một chuyến đi thứ hai vào ngày 2 tháng 10, Minazuki đụng độ với ba tàu khu trục Mỹ và bị bắn trúng ba quả đạn pháo, nhưng may mắn là cả ba đều tịt ngòi. Trong một cuộc không kích khác vào ngày 12 tháng 10, những hư hỏng từ một quả bom suýt trúng đích khiến cho các tháp pháo số 1 và số 2 không hoạt động, nhưng Minazuki vẫn tiếp tục thực hiện những chuyến vận chuyển "Tốc hành Tokyo" đến Buka và Kavieng thuộc New Ireland cho đến cuối năm. Vào ngày 4 tháng 11, Minazuki vớt được 267 người sống sót sót từ chiếc tàu vận chuyển Kiyozumi Maru bị hư hại.

Sau khi được sửa chữa vào cuối năm, Minazuki tiếp tục các nhiệm vụ vận chuyển "Tốc hành Tokyo" đến Rabaul cho đến cuối tháng 2, rồi được phân công tuần tra chung quanh khu vực Palau trong tháng 3 và tháng 4. Từ ngày 1 tháng 5, Minazuki được phân về Hạm đội Khu vực Trung tâm Thái Bình Dương. Nó hộ tống các đoàn tàu vận tải từ Yokosuka đến Saipan trong tháng 5.

Vào ngày 6 tháng 6, sau khi rời Tawitawi hộ tống một tàu chở dầu đi đến Balikpapan, Minazuki trúng phải ngư lôi phóng từ tàu ngầm Mỹ USS Harder ngoài khơi Tawitawi và bị chìm ở tọa độ 04°05′B 119°30′Đ / 4,083°B 119,5°Đ / 4.083; 119.500.[5] Tàu khu trục Wakatsuki vớt được 45 người sống sót, nhưng chỉ huy của Minazuki là Thiếu tá Hải quân Kieji Isobe thiệt mạng cùng với con tàu.

Minazuki được rút khỏi danh sách Đăng bạ Hải quân vào ngày 10 tháng 8 năm 1944.[8]