Главный калибр крейсера типа «Агано» составляли шесть 155-мм орудий тип 41 в трех двухорудийных башнях, двух носовых и одной кормовой. Артиллерия среднего калибра представлена четырьмя 3-дюймовыми универсальными пушками тип 98 в двух двухорудийных установках тип «А». Также на крейсерах ставили порядка 61 25-мм зенитного автомата тип 96 в строенном и одноствольном вариантах. Торпедное вооружение — два четырехтрубных торпедных аппарата калибра 610 мм с боезапасом в 16 торпед. Предусматривалось размещение до 102 глубинных бомб. На крейсере смонтирована одна авиационная катапульта, на корабле могли базироваться два гидросамолета Аичи Е13А.
Крейсер «Агано» был приписан к военно-морской базе Куре. Он заменил в качестве флагманского корабля 10-й эскадры эсминцев 5500-тонный крейсер «Нагара». Эскадра базировалась на Трук. «Агано» принимал участие во вторжении на остров Уиуэк, когда легкий крейсер «Тенрю» был потоплен американской субмариной. После эвакуации Гуадалканала крейсер «Агано» использовался как быстроходный транспорт. 30 октября 1943 г. легкий крейсер был замечен в сражении, которое развернулось в заливе Принцессы Августы. Тогда «Агано» повреждений не получил. В том бою крейсер «Агано» особой эффективностью не отличился, так как точный огонь американских легких крейсеров, оснащенных радиолокаторами управления артиллерией, не дали возможности японским легким крейсерам выйти в торпедную атаку.
5 ноября 1943 г. японские легкие крейсера в гавани Рабаула подверглись удару американской палубной авиации. «Агано» и «Ноширо» получили незначительные повреждения от близких разрывов бомб. После налета крейсера покинули Рабаул, чтобы перехватить американские корабли у мыса Торокина, но сделали это слишком поздно. Японские крейсера вернулись в Рабаул, который уже стал любимым объектом ударов американской авиации. В одном из налетов «Агано», который находился вне гавани получил торпеду, сброшенную с «Эвенджера». Взрывом торпеды у крейсера была разрушена корма, но команда удержала корабль на плаву. После аварийного ремонта на Труке крейсер ушел на Трук. 12 ноября 1943 г. американская субмарина «Скэмп» торпедировала поврежденный «Агано». «Ноширо», а потом «Нагара» все-таки отбуксировали головной крейсер серии на Трук. где на крейсере немедленно начались ремонтно-восстановительные работы. «Ноширо» стал, тем временем, использоваться как быстроходный транспорт на линии Трук — Кавиенг, где он и крейсер «Оёдо» на переходах неоднократно подвергались налетам американской авиации. В носовую часть «Ноширо» пропала одна бомба, вторая упала рядом с бортом. Башня главного калибра № 2 была выведена из строя, а корпус получил повреждения ниже ватерлинии. «Ноширо» своим ходом пришел на Трук для ремонта боевых повреждений, а потом сопровождал поврежденный крейсер «Юньо» на Сайпан откуда ушел в Йокосуку для восстановительного ремонта. После окончания ремонта крейсер перешел в Лингга-Роадз под Сингапур.
15 февраля 1944 г. крейсер «Агано» вышел из Трука в Японию, но севернее Трука крейсер успешно атаковала торпедами американская подводная лодка «Скэйт». Двух попаданий торпедами вполне хватило легкому крейсеру, чтобы затонуть. Точка в карьере «Агано» была поставлена 17 февраля 1944 г., из списка императорского японского флота корабль исключили 31 марта 1944 г.
Крейсер «Яхаги» после вхождения в строй был приписан к военно-морской базе Сасебо. Новейший корабль немедленно стал флагманом 10-й эскадры эсминцев 3-го флота, заменив в этом качестве утопленный американскими подводниками «Агано». Так как Трук и Рабаул стали уже не слишком безопасными для японского флота местами, «Яхаги» получил приказ уйти в Сингапур. Здесь «Яхаги» соединился с крейсером «Ноширо» в ожидании начала акций в филиппинских водах. Оба легких крейсера с ведомыми ими эсминцами составили 1 — й мобильный флот, в таком качестве они приняли участие в битве в заливе Лейте. «Ноширо» с эсминцами находился под рукой вице-адмирала Куриты (линкоры и тяжелые крейсера), «Яхаги» охранял авианосцы вице-адмирала Озавы. После того знаменательного сражения легкие крейсера перешли во Внутреннее море Японии. Затем крейсера вошли в состав 1-го рейдерского флота адмирала Куриты, который во время сражения в заливе Лейте был перехвачен у острова Самар американскими легкими крейсерами. «Яхаги» во главе четырех эсминцев вышел в торпедную атаку по американским легким крейсерам и успешно выпустил торпеды, но сам получил попадание 5-дюймового снаряды с эсминца ВМС США «Джонсон», разрушившего офицерскую кают-компанию. При отходе из залива Лейте легкий крейсер получил еще ряд мелких повреждений от близких разрывов снарядов.
«Ноширо» вместе с семью эсминцами 2-й эскадры открыл артиллерийский огонь по американским эскортным авианосцам, но получил повреждения от угодившего в правый борт 5-дюймового снаряда американского эсминца. Затем от близких разрывов снарядов на крейсере разошлись швы обшивки на корме корпуса. Замедливший из-за полученных повреждений крейсер атаковала американская авиация в Брунейском заливе. Верткий корабль уклонился от шести выпущенных по нему торпед, но одна «рыбка» все-таки угодила в середину корпуса. Взрывом торпеды было разрушено машинное отделение. Крейсер потерял ход. Беспомощный крейсер американские воздушные пираты безжалостно добили бомбами и торпедами. Легкий крейсер «Ноширо» исключили из списков Императорского японского флота 20 декабря 1944 г.
«Яхаги» добрался до Брунея, где стал флагманским кораблем 2-й эскадры эсминцев взамен затонувшего «Ноширо». Некоторое время крейсер с эсминцами эскортировали конвои, затем выполнили переход в Японию, в том переходе американская субмарина «Силион» потопила линейный крейсер «Конго». В Японии крейсер «Яхаги» был поставлен в ремонт. Тогда же у него сменился командир. Последним командиром крейсера стал отважный водитель эсминцев кэптен Хаара Тамеичи. «Яхаги» со своей 2-й эскадрой эсминцев и суперлинкором «Ямато» получил приказ принять участие в самоубийственной (топливо в один конец маршрута) атаке американского флота, стоявшего на якорях в водах Окинавы. 7 апреля 1945 г. эта небольшая японская эскадра была обнаружена американскими самолетами, ну а затем подверглась массированным ударам палубной авиации, не дойдя до Окинавы многие — многие мили. В среднюю часть корпуса крейсера «Яхаги» угодила торпеда, сброшенная «Эвенджером». Корабль потерял ход, после чего получил попадания еще двух торпед и нескольких бомб. Всего же в «Яхаги» попало семь торпед и 12 бомб. Из списков Императорского военного флота легкий крейсер «Яхаги» был исключен 20 июня 1945 г. Кэптен Хара уцелел при гибели крейсера и позже служил в японских силах самообороны.
Последним крейсером типа «Яхаги» стал «Сакава», вошедший в строй в Сасебо 30 ноября 1944 г. «Сакава» занял место погибшего крейсера «Тамма» в качестве флагманского корабля 11-й эскадры эсминцев. Из-за нехватки топлива крейсер не смог принять участие в последнем походе японского флота к берегам Окинавы, в котором были потоплены его систер-шип «Яхаги» и суперлинкор «Ямато». Крейсер «Сакава» 15 августа 1945 г. перешел в руки американцев, из списков японского флота корабль исключили 5 октября 1945 г. Разоруженный корабль использовали для перевозки репатриантов, затем он буксировал линкор «Нагато» на атолл Бикини, где состоялись испытания атомного оружия. Сам крейсер также окончил карьеру при взрыве спецбоеприпаса на атолле Бикини 1 июля 1946 г.
