服役後的大鳳號很快就編入了小澤的第一機動艦隊第一航空戰隊，與其同隊的是兩位飽經滄桑的老兵--翔鶴號和瑞鶴號。3月28日，還未滿月的大鳳號隨第一機動艦隊開赴新加坡林加錨地整訓備戰。

小澤治三郎中將，百戰餘生活到戰後

4月15日，資歷最淺的大鳳號在翔鶴和瑞鶴略顯失落的目光下成為了小澤的新旗艦。5月15日，小澤艦隊進入塔威塔威基地待命。此時美軍航母戰鬥群已經在馬里亞納海域四處出擊，日美決戰箭在弦上。

糟糕的是，一航戰的601航空隊半數以上飛行員只有9個月的空中經驗，653航空隊更要命，絕大多數飛行員只有5個月經驗。短暫的戰前訓練由於周邊海域敵情複雜，也只能三天打魚兩天晒網的糊弄一下。即使這樣，到6月13日出發時601航空隊還摔掉了33架飛機，51名飛行員死亡。旁邊沮喪的海軍軍官戲稱，再訓練幾天恐怕自己先把自己消滅掉了。

大鳳號後甲板，可見兩座100mm雙聯高炮

6月13日，小澤艦隊駛出塔威塔威泊地，開始執行“阿號作戰”。就在當天，一架執行偵察任務的天山艦攻在大鳳號降落時撞到甲板上繫留的幾架飛機引發火災。此次事故造成1名飛行員和7名地勤死亡，2架零戰、2架九九艦爆、1架天山艦攻損毀。整個艦隊的心情可想而知。

訓練中的天山艦攻

6月19日，日軍率先發起攻擊。7點45一航戰出動了128架戰機（48架零戰、53架彗星艦爆、27架天山艦攻），空中指揮官垂井明少佐。8點10分，在大鳳號甲板上歡呼雀躍的海軍官兵注視下，最後一架起飛的彗星艦爆（飛行員小松關雄飛曹長）突然向右急轉，俯衝到母艦右舷的海面下。緊跟著觀察哨發現彗星艦爆消失的地方出現魚雷航跡，這是來自美軍SS-218大青花魚的六枚魚雷。至於小松關雄，有說是扎向魚雷，還有說是扎向潛望鏡，到底他當時看到了什麼、想做什麼已經無從知曉，只知道他是一個很勇敢的人。

美軍大青花魚號潛艇

早在6月15日，大青花魚和另一艘美軍潛艇SS-244刺鰭號（3小時後幹掉了翔鶴號）就發現了小澤的機動艦隊，於是一路尾行而來。趁著大鳳號起飛戰機的時候大青花魚一口氣射出六枚魚雷，其中五枚從大鳳號艦尾掠過，只有一枚，就只有一枚魚雷，剛好擊中了大鳳號右舷的電機艙。

大鳳號航母全封閉機庫招來橫禍

大鳳號還真是無愧於裝甲航母的稱號。雖然不幸中了一枚魚雷，但航行依舊平穩，航速未減，只是前部升降機遭到劇烈震動失去電力正好堵住飛行甲板上的升降機口（重大隱患！）。艦長菊池朝三大佐向艦隊發出“本艦無礙、大家安心”的訊號。事實上，大鳳號前部輕質油庫上方裝甲板已經震裂，揮發性極強的婆羅洲油氣開始擴散到封閉式機庫內。

畫筆下中彈的大鳳號

10點20，一航戰第二攻擊波出動18架戰機（零戰4架、彗星艦爆10架、天山艦攻4架），指揮官千馬良人大尉。此時大鳳號為了轉移部分飛機到瑞鶴號，並做好第一波飛機返航備降工作，損管隊員還用木料將癱瘓的前升降機縫隙堵得嚴嚴實實。此時機庫內所有的換氣扇雖已全部開啟，但仍然於事無補，以至於機庫內都睜不開眼。

14點32，就在很多人以為沒事的時候，大鳳號突然爆發。首先是機庫內油氣爆炸產生了熊熊烈火，接著放置在周圍的魚雷和航空炸彈就接二連三的開始誘爆，整個飛行甲板在劇烈的衝擊下隆起變形，甲板上的飛機要麼被甩出航母，要麼很快就被引燃。此時大鳳號就像一個憤怒的火山在不斷噴吐濃煙和火焰，其中還夾雜著戰機碎片和人體殘肢。也許是某個水兵靴的金屬釘碰撞產生了火花，也許是電機啟動時產生的小火星，總之，悲劇發生了。

在不斷的爆炸聲和凶猛的烈焰下，艦橋都要呆不下去了。菊池艦長建議小澤司令官及其指揮部儘快轉移，省得一起給烤糊了。同時他還下令倖存艦員全部集中到飛行甲板上準備棄艦。就在磯風號驅逐艦完成救助剛剛離開這個火藥桶時，甲板內傳來一聲巨響，隨即在所有人的注視下，大鳳號向左傾覆很快就消失在了馬里亞納清涼的海面下，超過1600名水兵與其人間蒸發（菊池艦長沒死）。45年8月26日除籍。