Musashi a fost comandat la Nagasaki pe 5 August 1942, și repartizat la Divizia 1 cuirasat împreună cu Yamato, Nagato, și Mutsu. Începând cinci zile mai târziu, nava a efectuat teste de manipulare a mașinilor și aeronavelor lângă Hashirajima. Armamentul ei secundar de douăsprezece tunuri de 127 mm, 12 suporturi triple de 25 mm și patru 13,2 mm (0.52 in) mitralierele antiaeriene au fost montate în perioada 3-28 septembrie 1942 la Kure, precum și un radar de tip 21. Nava a fost de lucru pentru restul anului. Arima a fost promovat la contraamiral la 1 noiembrie.Musashi a fost repartizat flotei combinate, comandată de amiralul Isoroku Yamamoto, la 15 ianuarie 1943 și a navigat spre Truk trei zile mai târziu, ajungând la 22 ianuarie. La 11 februarie, ea și-a înlocuit nava soră Yamato ca pilot al flotei. La 3 aprilie, Yamamoto a părăsit Musashi și a zburat la Rabaul, Noua Britanie pentru a conduce personal „operațiunea I-Go”, o ofensivă aeriană japoneză în Insulele Solomon. Ordinele sale au fost interceptate și descifrate prin magie, iar luptătorii americani Lockheed P-38 Lightning i-au doborât avionul și l-au ucis în operațiunea Vengeance în timp ce se îndrepta din Noua Britanie spre Ballale, Bougainville. La 23 aprilie, rămășițele sale incinerate au fost transportate înapoi la Truk și plasate în cabina sa la bordul lui Musashi.
la 17 Mai, ca răspuns la atacurile Americane de pe insula Attu, Musashi—împreună cu transportatorul HIY Irak, două crucișătoare grele și nouă distrugătoare—sortate în Pacificul de Nord. Când nu s-a făcut niciun contact cu forțele americane, navele au navigat spre Kure pe 23 mai, unde cenușa lui Yamamoto a fost luată de pe navă în pregătirea unei înmormântări oficiale de stat. Imediat după aceea, grupul de lucru al lui Musashi a fost întărit semnificativ pentru a contraataca Forțele Navale Americane Attu, dar insula a fost capturată înainte ca forța să poată interveni. La 9 iunie, Arima a fost ușurată de căpitanul Keiz Komura. La 24 iunie, în timp ce era revizuit la arsenalul Naval Yokosuka, Musashi a fost vizitat de împăratul Hirohito și ofițeri navali de rang înalt. În perioada 1-8 iulie, nava a fost echipată cu o pereche de radare de tip 22 la Kure. A navigat spre Truk la 30 iulie și a ajuns acolo șase zile mai târziu, unde și-a reluat poziția de pilot de flotă pentru Amiral Mineichi Koga.la mijlocul lunii octombrie, ca răspuns la suspiciunile de raiduri americane planificate pe insula Wake, Musashi a condus o flotă mare-trei portavioane, șase corăbii și 11 crucișătoare—pentru a intercepta forțele americane, dar nu a reușit să ia contact și s—a întors la Truk pe 26 octombrie. A petrecut restul anului 1943 în Laguna Truk. Komura a fost promovat la contraamiral la 1 noiembrie și transferat la Flota a 3-A la 7 decembrie ca șef de Stat Major, căpitanul Bunji Asakura preluând comanda lui Musashi.
nava a rămas în Laguna Truk până la 10 februarie 1944, când s-a întors la Yokosuka. La 24 februarie, Musashi a navigat spre Palau, transportând un batalion al armatei imperiale japoneze și un altul al Forțelor Speciale de debarcare navală și echipamentul acestora. După ce și-a pierdut cea mai mare parte a încărcăturii de pe punte în timpul unui taifun, a ajuns la Palau pe 29 februarie și a rămas acolo luna următoare. La 29 Martie, Musashi a plecat din Palau sub acoperirea întunericului pentru a evita un raid aerian așteptat și a întâlnit submarinul USSTUNNY, care a tras șase torpile asupra cuirasatului; cinci dintre ei au ratat, dar al șaselea a suflat o gaură de 5,8 metri (19 ft) în diametru lângă arc, inundând-o cu 3000 de tone de apă. Lovitura torpilei a ucis șapte membri ai echipajului și a rănit alți unsprezece. După reparații temporare, Musashi a navigat spre Japonia mai târziu în acea noapte și a ajuns la Kure Naval Arsenal pe 3 aprilie. În perioada 10-22 aprilie, a fost reparată, în timp ce armamentul antiaerian a fost substanțial mărit în spațiul eliberat prin îndepărtarea turelelor triple de 6,1 inci (155 mm) montate pe fascicul. Când s-a deblocat la 22 aprilie, bateria secundară a navei cuprindea șase tunuri de 15,5 cm, douăzeci și patru de tunuri de 12,7 cm, o sută treizeci de tunuri de 25 mm și patru mitraliere de 13,2 mm. De asemenea, a primit Radare noi (care erau încă primitive în comparație cu echipamentele americane), iar șinele de încărcare a adâncimii au fost instalate pe fantailul ei.
în mai 1944, Asakura a fost promovat la contraamiral și Musashi a plecat din Kure spre Okinawa pe 10 mai, apoi spre Tawi-Tawi pe 12 mai. A fost repartizată în Flota 1 mobilă, sub comanda viceamiralului Jisabur Ozawa, împreună cu sora ei. La 10 iunie, cuirasatele au plecat Tawi-Tawi spre Batjan sub comanda viceamiralului Matome Ugaki, în pregătirea pentru operațiunea Kon, un contraatac planificat împotriva invaziei americane din Biak. Două zile mai târziu, când Ugaki a aflat despre atacurile americane asupra Saipanului, forța sa a fost deviată către Insulele Mariana. După ce s-au întâlnit cu forța principală a lui Ozawa pe 16 iunie, cuirasatele au fost repartizate viceamiralului Takeo Kuritaflota a 2-a. În timpul bătăliei din Marea Filipinelor, Musashi nu a fost atacat. În urma înfrângerii dezastruoase a Japoniei în luptă (cunoscută și sub numele de „Marea Marianas Turcia Trage”), a doua flotă s-a întors în Japonia. La 8 iulie, Musashi și sora ei au îmbarcat 3.522 de oameni și echipamente din Regimentul 106 Infanterie al Armatei din Divizia 49 infanterie și au navigat spre Insula Lingga, unde au ajuns pe 17 iulie.
Bătălia de la Golful Leyte
căpitanul Toshihira Inoguchi l-a eliberat pe Asakura la comanda lui Musashi 12 august 1944 și a fost promovat la contraamiral la 15 octombrie. Trei zile mai târziu, a navigat spre Golful Brunei, Borneo, pentru a se alătura flotei japoneze principale în pregătirea „operațiunii Sho-1”, contraatacul planificat împotriva debarcărilor americane la Leyte. Planul Japonez prevedea ca forțele portavioanelor lui Ozawa să ademenească flotele portavioanelor americane la nord de Leyte, astfel încât forța de diversiune 1 a Kuritei (cunoscută și sub numele de Forța Centrală) să poată intra în Golful Leyte și să distrugă forțele americane care aterizează pe insulă. Musashi, împreună cu restul forței lui Kurita, au plecat din Brunei spre Filipine pe 22 octombrie.a doua zi, submarinul USS Dace a torpilat și a scufundat crucișătorul greu Maya lângă Palawan. Distrugătorul Akishimo a salvat 769 de supraviețuitori și i-a transferat la Musashi mai târziu în acea zi.
pierderi la Marea Sibuyan
la 24 octombrie, în timp ce tranzita Marea Sibuyan, navele lui Kurita au fost observate de un avion de recunoaștere de la portavionul flotei USS Intrepid. Puțin peste două ore mai târziu, cuirasatul a fost atacat de opt Curtiss SB2C Helldiver bombardiere de scufundare de la Intrepid la 10:27. O bombă de 500 de kilograme (230 kg) a lovit acoperișul turelei nr.1, nereușind să pătrundă. Două minute mai târziu, Musashi a fost lovit la tribord în mijlocul navei de o torpilă de la un Grumman TBF Avenger, tot din Intrepid. Nava a luat 3.000 de tone lungi (3.000 t) de apă și un 5.Lista de 5 grade la tribord, care a fost ulterior redusă la 1 grad prin compartimentele de inundare din partea opusă. În timpul acestui atac, doi Răzbunători au fost doborâți.
o oră și jumătate mai târziu, alți opt Helldivers din Intrepid l-au atacat din nou pe Musashi. O bombă a lovit puntea superioară și nu a reușit să detoneze; alta a lovit partea portului punții și a pătruns pe două punți înainte de a exploda deasupra uneia dintre sălile mașinilor. Fragmentele au rupt o conductă de abur în sala mașinilor și au forțat abandonarea acesteia, precum și cea a camerei cazanelor adiacente. Puterea s-a pierdut în arborele elicei din interiorul portului, iar viteza navei a scăzut la 22 de noduri (41 km/h; 25 mph). Focul antiaerian a doborât doi Helldivers în timpul acestui atac. Trei minute mai târziu, nouă Răzbunători au atacat de pe ambele părți ale navei, marcând trei lovituri de torpilă pe partea portului. 1, a doua a inundat o sală de mașini hidraulice, forțând turelele principale să treacă la pompe hidraulice auxiliare, iar a treia a inundat o altă sală de mașini. Mai multe contra-inundații au redus lista la un grad până la port, dar gradul de inundații a redus bordul liber al navei cu 6 picioare (1,8 m). În timpul acestui atac, Musashi a tras sanshikidan obuze antiaeriene din armamentul ei principal; un obuz a detonat în pistolul din mijloc al turelei nr.1, posibil din cauza unui fragment de bombă din butoi și a distrus mașinile de ridicare ale turelei.
la 13:31, nava a fost atacată de 29 de aeronave de la transportatorii flotei Essex și Lexington. Doi luptători Grumman F6F Hellcat au bombardat puntea navei, iar Helldivers a marcat încă patru lovituri cu bombă lângă turelele ei din față. Musashi a fost lovit de încă patru torpile, dintre care trei se aflau în fața turelei nr.1, provocând inundații extinse. Nava enumera acum un grad la tribord și luase atât de multă apă încât arcul ei era acum la 13 picioare (4,0 m) și viteza ei fusese redusă la 20 de noduri (37 km/h; 23 mph). Două ore mai târziu, nouă Helldivers Din Enterprise au atacat cu bombe de 1.000 de kilograme (450 kg) care străpung armura, marcând patru lovituri. Nava a fost lovită de încă trei torpile, deschizându-și Arcul de tribord și reducându-și viteza la 13 noduri (24 km/h; 15 mph). La ora 15:25, Musashi a fost atacat de 37 de avioane de la Intrepid, transportatorul flotei Franklin și transportatorul ușor Cabot. Nava a fost lovită de 13 bombe și încă 11 torpile în timpul acestui atac pentru pierderea a trei răzbunători și trei Helldivers. Viteza ei a fost redusă la 6 noduri (11 km/h; 6.9 mph), motorul ei principal de direcție a fost temporar scos și cârma ei a fost blocată pentru scurt timp la 15 grade față de port. Counterflooding și-a redus lista la șase grade în port față de maximul anterior de zece grade. Musashi fusese lovit de un total estimat de 19 torpile și 17 bombe.Kurita l-a părăsit pe Musashi să se descurce singură la 15:30 și a întâlnit-o din nou la 16:21 după ce a inversat cursul. Nava se îndrepta spre nord, cu o listă de 10 grade până la port, la 26 de picioare (7,9 m) la prova, cu previziunea ei inundată. El a detaliat un crucișător greu și două distrugătoare pentru a o escorta în timp ce s-au făcut eforturi frenetice pentru a-i corecta lista, inclusiv inundarea unei alte săli de mașini și a unor camere de cazane. Motoarele ei s-au oprit înainte de a putea fi plajată. La 19:15 lista ei a ajuns la 12 grade, iar echipajului i s-a ordonat să se pregătească să abandoneze nava, lucru pe care l-au făcut cincisprezece minute mai târziu, când lista a ajuns la 30 de grade. Musashi s-a răsturnat la 19:36 și s-a scufundat în 4,430 picioare (1.350 m) la 13°07 ‘N 122°32’ E / 13.117°N 122.533°ECoordinates: 13°07 ‘N 122°32’ E / 13.117°N 122.533°E. Inoguchi a ales să coboare cu nava sa; 1.376 din echipajul ei de 2.399 de oameni au fost salvați. Aproximativ jumătate dintre supraviețuitorii ei au fost evacuați în Japonia, iar restul au luat parte la apărarea Filipinelor. Distrugătorul Shimakaze a salvat 635 dintre supraviețuitorii Maya din Musashi.