利根级为大战前日本建成的最后一级重巡洋舰，大战中或许因为资源不足，日本没有建成新的重巡洋舰，所以利根级也是日本最后的重巡洋舰。首舰利根号于1938年11月20日，第二艘筑磨号于1939年5月20日均完工于三菱长崎造船厂。西方军事评论家认为是他们日本在战争前造得最好的重巡洋舰，也有人说是后来设计的伊吹号，伊吹号原为最上级第五艘，改良了最上级的某些缺陷，1943年末改为轻型航空母舰，日本投降时仅完成80%。
为增强火力，日本人在利根级上尽量增加了主炮的数量，其主炮排列方式很奇特，四座双联装八英寸主炮全部在舰桥的前方，只有前两座的炮塔对着前方，另两座指向舰桥方向。船尾没有安装主炮塔，代之以防空高炮和水上飞机甲板。利根级可携带五架零式水上侦察机，而一般的日本重型巡洋舰最多只能搭载三架，因此更适合作为航母舰队的侦察舰。在战争中的大多数时间里，利根级也是编入到特混航母编队。当时的水上飞机没有机库，飞机只能固定在弹射器上，战斗中很容易被击中起火。瓜岛战役的埃斯佩兰斯角海战中美军舰队的巡洋舰海伦纳号就因为害怕在海战中侦察机中弹起火而过早将其丢入大海，对后来海战造成一定影响。
开战后，两艘
利根级重巡洋舰组成第8战队，担任机动部队的护航舰，负责舰队的防空、反潜和侦察。自空袭珍珠港以来就在一起行动，转战于太平洋和印度洋。
中途岛海战中，因利根号上一架水上侦察机起飞延迟了半小时而造成机动舰队航空母舰的覆灭。
1944年10月，加入粟田健南的炮击部队，参加
莱特湾海战。在萨马尔岛外海炮击美国护航航空母舰舰群时，遭到美舰和美机的猛烈抵抗，利根负伤返回本土，到战争结束仍未修复；筑磨号因受伤过重，沉没于萨马尔岛附近海域。
1945年3月19日和7月27日，利根号二度遭到美国舰载机的轰炸，于吴县军港爆破毁损。战后，利根号被就地解体，舰身材料送去回炉（当时的废弃舰艇已经被转交给大藏省），用于战后重建。