1930年的伦敦海军条约是为了限制华盛顿条约中未涉及的舰种而签订的，规定所有签约国建造的重型巡洋舰排水量不能超过10,000吨，主炮口径不超过203mm。而最上级刚建造的时候就达到13,400吨，同一时期进行了现代化改装的某些日本巡洋舰排水量甚至超过这个数字，所以别国海军观察家自然对最上级的建造目的很表示怀疑。最上号1935年7月28日于吴县军港竣工，三隈号1935年8月29日于三菱长崎竣工，铃谷号1937年10月31日于横须贺竣工，熊野号1937年10月31日于神户川崎竣工。1933年的日本海军已拥有古鹰、妙高、高雄**共12艘重巡洋舰，由于海军舰艇比例的限制，不能再建造重巡洋舰。因此日本人玩了个花招，仅安装5座三联装6英寸（152mm）主炮，冒充防空型轻巡洋舰。实际上在设计中即考虑到换装8英寸炮塔的需要，预留了空间。但即使是增加了相当的排水量，最上级携带的武器还是太多了。最上号在试航中发现若所有主炮同时发射，会对舰侧焊接的部分产生过大的冲击力，从而影响到舰身强度。1935年建成的最上号和三隈号在试航后作了修改，后两艘则在下水前即修正了设计，因此最上级可以细分成最上级和铃谷级。1937年期间，四舰一起接受改造，换装5座双联装8英寸主炮，并可搭载三架水上侦察机，一跃成为火力惊人的重型巡洋舰。开战前，四艘最上级重巡洋舰编为第7战队，被派到南遣舰队协助进攻马来亚。1942年2月25日，第7战队奉命掩护进攻爪哇的西路登陆部队。28日晚间，遭遇了刚在爪哇海战中被重创准备逃往澳大利亚的美国重巡洋舰“豪斯顿”号及澳大利亚轻巡洋舰“珀思”号。两艘盟军战舰全力奋战，但根本不是最上级的对手，凶狠的火力和航程极大的93式“长矛”**给美国人留下了深刻印象。“三隈”号向“豪斯顿”号发射的**有八枚跑偏了，一直窜到孔雀湾的日本运输舰群里，把四艘运输舰送入海底，包括第16军司令官今村均中将所乘坐的“龙城丸”在内。今村被迫跳入海里游水上岸，后来第5驱逐舰战队的司令吉川周吉中佐奉命去向今村道歉，但今村的参谋长让他不要吭声，因为今村以为是“豪斯顿”号发射的**让他遭了这场落水之灾。直到今天，双方的正式记录中仍然记载这枚**系“豪斯顿”号所发。此后，第7战队参加了安达曼群岛和缅甸攻略作战以及孟加拉湾上的作战。在爪哇海威风后，第7战队又参加了中途岛战役。1942年6月4日，机动部队的四艘**均被美军战机击沉或正在燃烧，第7战队奉令于夜里炮击中途岛。接到命令时，它们距离中途岛还相当远，即使以32节的最高航速前进，也无法在6月5日拂晓前到达炮击地点。山本的参谋直到深夜才发现这个错误并通知战队司令粟田健男返航。第7战队急转弯取西北航向，不久，先头舰“熊野”在右舷发现一艘潜艇，立刻发出转向命令，但排在最后的“最上”号未收到该命令，结果高速撞上前方的姐妹舰“三隈”号，“最上”号的舰首被部分撞掉，航速降到12节。粟田令三隈号及“荒潮”、“朝潮”三艘驱逐舰掩护“最上”号撤退。6月5日，从中途岛起飞的12架b-17及12架俯冲轰炸机攻击了这四艘军舰，俯冲轰炸机队长r·e·费雷明上尉在被日舰炮火击中后，英勇地驾机撞击“三隈”号的后炮塔（如右图），大火引起机舱里的汽油**，机舱水兵全部死亡。6月6日，蹒跚逃离的四舰遭到美国**编队的追击，“三隈”号中十余枚**沉没，“最上”号虽然也中了六枚**，却最终挣扎着回到本土。“三隈”号是第一艘被击沉的重巡洋舰，“最上”号也在本土修理了大半年，并拆除了后部炮塔改装成航空巡洋舰，搭载11架水上侦察机。瓜岛争夺战中，残存的最上级战舰再披战甲，为联合舰队鞍前马后奋力拼杀。11月13日晚间，“铃谷”号和“熊野”号驶抵瓜岛的隆格角海域，起飞水上飞机投下照明弹后随即开始炮击，共发射203mm炮弹989发。击毁美军轰炸机1架、战斗机17架，击伤战斗机32架，并将跑道炸得弹痕累累。但203毫米炮弹对机场跑道的损坏远没有战列舰的356毫米炮弹严重，经过海军修建大队的通宵努力工作，跑道上的弹坑基本被填平，黎明前又可以起飞飞机。第二天白天，美军对日本舰队发动了数十次猛烈的空袭，重创日本舰队。此后的一年多时间，联合舰队不再轻易出动重巡洋舰与美军作战，多半执行运输及护航任务。1944年6月，联合舰队全力投入马里亚纳大海战，此次海战还是以日本的大败告终。1944年10月，世界上最后的大海战在菲律宾莱特倒海域展开。最上号和海军最老旧的两艘战列舰—山城和扶桑一起被编入西村指挥的水面战队，奉命突入苏里高海峡。25日凌晨，炮战和**战开始，日本舰队被打得一塌糊涂，仅驱逐舰“时雨”逃离。倒霉的“最上”号中了无数美国战列舰的大口径炮弹后，正副舰长均被**，由炮长代替指挥。这时遇上紧跟着突入该海峡的志摩清英中将指挥的第二进击舰队。旗舰“那智”号发射**后，准备躲到“最上”号的火光后，但是在驶近该舰后，发现其还以8海里的时速前进。“那智”被浑身是火的“最上”号迎面撞上，这次是“那智”的左面舰首被撞掉一部分，最高速度降为20节。第二天，一群美国“复仇者”式飞机发现了掉队的“最上”，命中一枚**，由驱逐舰“曙”号发射**击沉。“最上”号是太平洋战争中唯一两次撞舰的战舰，可谓是倒霉透顶。“铃谷”和“熊野”号被编入粟田健男海军中将指挥的第一进击舰队，准备从北面的圣贝纳迪诺海峡突入。25日早晨，遭遇一支为莱特的两栖部队提供空中掩护的辅助力量—“塔菲三号”。“塔菲三号”仅包括6艘护卫**，3艘驱逐舰和4艘比驱逐舰还小的护航驱逐舰。但在美舰队和飞机的联合打击下，日军遭到重创。“铃谷”号被美机重创，严重损毁后，由驱逐舰善后。“熊野”号遭美舰“琼斯敦”号**攻击，命中一条并严重受损，退出了战斗。1944年11月25日，“熊野”号在科隆湾遭到美机猛烈攻击而沉没。至此，曾经威风一时的最上级战舰全部从海面消失。