年日本偷袭珍珠港之后，美国海军可以动用的大型军舰一时捉襟见肘，大黄蜂号和企业号，在3个月后的年4月18日，他们一起在日本外海起飞了陆军轰炸机轰炸了东京，吓了整个日本一哆嗦。

年的中途岛海战和瓜岛海战后，企业号与萨拉托加号先后受创而要修理，大黄蜂号与黄蜂号便成为美军太平洋上最后的航空母舰，成为了美国海军在那一特殊时期的顶梁柱。

年10月26日圣克鲁兹海战中，大黄蜂号重创了翔鹤号，企业号躲避在云雨下，结果全部日机集中攻击大黄蜂号。大黄蜂号挨了日军5颗炸弹和三枚鱼雷后，美军无奈只能向已经弃舰并失去动力无法拖走的黄蜂号发射9枚鱼雷，结果大黄蜂号依旧坚挺。日军后来赶到后想要将其拖走，结果根本拖不动，只能再次向黄蜂号发射4枚鱼雷，最终黄蜂号沉没了。

年2月，大黄蜂号的残骸被由已故的微软联合创始人保罗·艾伦创立的西雅图海鹰公司一艘名为“海燕”号的研究船发现。

大黄蜂号航空母舰从服役到战沉只有1年的时间，共获得4枚战斗之星勋章，尤其是在珍珠港事件后美国海军至为艰难的时间，开创轰炸东京先河，战功卓著。