Sau khi được đưa vào hoạt động và chạy thử máy, Prinz Adalbert đã phục vụ như một tàu huấn luyện tác xạ, một vai trò mà nó đảm trách trong hầu hết quãng đời hoạt động. Khi Chiến tranh Thế giới thứ nhất nổ ra vào tháng 8 năm 1914, nó được điều ra hoạt động cùng hạm đội nơi tuyến đầu.[3] Sau khi con tàu chị em Friedrich Carl bị đánh chìm vào tháng 11 năm 1914,[3] Prinz Adalbert trở thành soái hạm của Chuẩn đô đốc Behring, Tư lệnh lực lượng tuần dương tại khu vực biển Baltic.[4] Vào tháng 1 năm 1915, cùng với tàu tuần dương hạng nhẹ Augsburg và dưới quyền chỉ huy của Behring, nó tiến hành cuộc càn quét trinh sát về hướng quần đảo Åland. Trong chuyến quay trở về, nó bắn phá các vị trí của quân Nga tại cảng Libau. Nó bị mắc cạn ngoài khơi Steinort trong chiến dịch này, còn Augsburg trúng phải một quả thủy lôi ngoài khơi Bornholm.[5]

Sau khi được kéo khỏi nơi mắc cạn, con tàu được sửa chữa, rồi quay trở lại hoạt động vào tháng 5. Chuẩn đô đốc Hopman, Tư lệnh lực lượng tuần tiễu tại biển Baltic, đặt cờ hiệu của mình trên chiếc Prinz Adalbert cho một chiến dịch tấn công lớn nhắm vào Libau, phối hợp với một nỗ lực của Lục quân Đức để chiếm thành phố.[6] Cuộc tấn công diễn ra vào ngày 7 tháng 5 với lực lượng bao gồm các tàu tuần dương bọc thép Prinz Adalbert, Roon và Prinz Heinrich, chiếc hải phòng hạm cũ Beowulf cùng các tàu tuần dương hạng nhẹ Augsburg, Thetis và Lübeck, được hộ tống bởi một số tàu khu trục, tàu phóng lôi và tàu quét mìn. Đội tuần tiễu 4 thuộc Hạm đội Biển khơi Đức cũng được điều động từ Bắc Hải đến để hỗ trợ cho chiến dịch.[7] Cuộc bắn phá tiến hành như kế hoạch, cho dù tàu khu trục V107 trúng phải một quả thủy lôi trong cảng Libau, làm vỡ tung mũi và phá hủy con tàu. Dù sao cuộc tấn công của Lục quân cũng diễn ra thành công, và họ chiếm đóng được thành phố.[8]

Vào ngày 1 tháng 7, được hộ tống bởi các tàu tuần dương Roon, Augsburg và Lübeck cùng bảy tàu khu trục, tàu rải mìn Albatross đã rải một bãi thủy lôi ở phía Bắc Bogskär. Trên đường quay trở về, hải đội được cho tách làm đôi: Augsburg, Albatross cùng ba tàu khu trục hướng đến Rixhöft trong khi số còn lại đi đến Libau. Augsburg và Albatross bị một lực lượng hải quân Nga hùng hậu dưới quyền Chuẩn đô đốc Mikhail Bakhirev đánh chặn, bao gồm ba tàu tuần dương bọc thép và hai tàu tuần dương hạng nhẹ.[9] Thiếu tướng Hải quân Johannes von Karpf chỉ huy hải đội đã ra lệnh cho chiếc Albatross chậm hơn rút lui đến vùng biển Thụy Điển trung lập đồng thời cầu cứu Roon và Lübeck. Albatross bị mắc cạn ngoài khơi Gotland và Augsburg chạy thoát; hải đội Nga giao chiến trong một lúc ngắn với Roon trước khi hai phía tách ra. Được báo cáo tình hình, Hopman khởi hành cùng với Prinz Adalbert và Prinz Heinrich để trợ giúp von Karpf. Trên đường đi, các tàu tuần dương bọc thép đã đụng độ với tàu ngầm Anh E9, vốn đã bắn trúng một quả ngư lôi vào Prinz Adalbert.[10] Quả ngư lôi trúng vào bên dưới tháp chỉ huy phía trước và gây hư hại nặng, làm ngập khoảng 2.000 t (2.000 tấn Anh; 2.200 tấn thiếu) nước. Mớn nước gia tăng đáng kể khiến nó không thể đi vào Danzig, thay vào đó nó phải rút lui về Kiel để sửa chữa, đến nơi vào ngày 4 tháng 7.[11]

Việc sửa chữa cuối cùng hoàn tất vào tháng 10 năm 1915. Prinz Adalbert đang di chuyển cùng hai tàu khu trục cách 20 dặm (32 km) về phía Tây Libau vào ngày 23 tháng 10 khi nó bị tàu ngầm Anh E8 đánh chặn.[12] E8 đã phóng một loạt ngư lôi ở cự ly khoảng 1.200 m (1.300 yd), làm kích nổ hầm đạn của con tàu.[13] Vụ nổ dữ dội đã phá hủy chiếc tàu tuần dương,[12] khiến nó chìm ngay lập tức với tổn thất nhân mạng lên đến 672 thành viên thủy thủ đoàn;[3] chỉ có ba người sống sót. Đây là vụ tổn thất nhân mạng lớn nhất của lực lượng Hải quân Đức tại Baltic trong suốt cuộc chiến tranh.[12]