矢矧号竣工后，在昭和十九年（1944）三月一日编入了新编成的第一机动舰队的中心-第三舰队，代替在二月沉没的姊妹舰阿贺野号担任第十战队的旗舰，率领麾下十五只的驱逐舰，与姊妹舰能代号一起出击马里亚纳海战.接下来，在雷伊太大海战里率领着水雷战队编于栗田舰队中.姊妹舰能代号在此役中遭击沉，而矢矧号本身则是受到若干伤害，自行航行到文莱泊地.

之后，在昭和十九年（1944）十一月十五日的再编组中，担任第二水雷战队的旗舰，率领着第十七驱逐队（浦风，滨风，矶风，雪风）支持对雷伊太岛的输送作战，并且担任对在莱特湾海战中受伤的战舰大和号，金刚号和长门号护送回国的护航任务.而自己也回到吴港接受修理.

昭和二十年（1945）四月，美军登上冲绳岛，联合舰队派出最后一只兵力打算执行自杀性的特殊攻击，以巨大战舰大和号为中心的特攻舰队将图入冲绳海域，并尽一切能力消灭所看到的敌人，最后还要搁浅在岛旁，全员上陆继续进行战斗.而轻巡洋舰矢矧号也在其中之一.除了大和号，矢矧号之外，剩下的只有八艘驱逐舰，联合舰队的悲凄由此可见一斑.四月六日，特攻舰队浩浩荡荡的由德山湾出击，并在隔日七日遭受到有如云彩般波波袭来的美军舰载机的攻击，矢矧号身中八枚鱼雷,炸弹二十发，于午后二时和巨舰大和号一起沉没在九州外海.