Dem Londoner Flottenabkommen zufolge hatte Japan das Recht zum Bau von Kreuzern mit einer Artillerie von bis zu 155 mm. Es wurden neue Kreuzer mit 155-mm-Geschützen in Auftrag gegeben, aber die Bewaffnung wurde später durch Geschütze mit 203 mm (8 Zoll) ersetzt. Im Zweiten Weltkrieg war die Mogami an der Besetzung von Indochina sowie an den Invasionen von Malaya, Sarawak und Indonesien beteiligt. Außerdem wurde sie in der Schlacht in der Sundastraße, in der Schlacht um Midway und in der Schlacht in der Philippinensee eingesetzt. Am 25. Oktober 1944 wurde die Mogami in der Schlacht im Golf von Leyte von amerikanischen Torpedobombern schwer beschädigt und schließlich durch den Zerstörer Akebono ausgeschaltet.