Yūbari phục vụ tại Mặt trận Thái Bình Dương trong Chiến tranh Thế giới thứ hai khi nó hoạt động như là soái hạm của lực lượng Nhật Bản tấn công đảo Wake. Nó đã dẫn đầu trong cả hai lần nỗ lực tấn công vào các ngày 11 và 23 tháng 12 năm 1941, và đã bị hư hại do hỏa lực pháo phòng vệ duyên hải của lực lượng Thủy quân Lục chiến trong lần thứ nhất.

Yūbari bị đánh chìm vào ngày 27 tháng 4 năm 1944 ngoài khơi Palau bởi tàu ngầm Mỹ Bluegill.