En la Batalla del Atlántico el HMS Rajputana escoltó varios convoyes del Atlántico Norte desde las Bermudas y Halifax, Nueva Escocia bajo el mando del Capitán F. H. Taylor, incluyendo el BHX 42, BHX 45, BHX 49, BHX 52, BHX 54, BHX 61, BHX 64, BHX 71, BHX 83, BHX 94, BHX 101, BHX 111 y BHX 117.
Sus buques hermanos SS Rawalpindi, SS Ranchi y SS Ranpura también fueron convertidos en cruceros mercantes armados. A excepción de las pequeñas corbetas, los buques de pasajeros reconvertidos como el HMS Rajputana eran la única protección armada para la mayoría de los primeros convoyes. Con sus cañones de 6 pulgadas (152 mm), eran los únicos escoltas que podían enfrentarse a los buques de superficie alemanes. Muy pocos convoyes recibían la protección de los cruceros o acorazados más grandes.
El 13 de abril de 1941, cuatro días después de separarse del convoy HX 117, fue torpedeado por el U-108 al mando de Klaus Scholtz en el Estrecho de Dinamarca al oeste de Reikiavik, Islandia. Se hundió más de una hora después con la pérdida de 42 hombres, incluido su último capitán civil, el comandante C. T. O. Richardson. Un total de 283 tripulantes fueron salvados por el destructor HMS Legion, algunos de ellos tras pasar doce horas en botes salvavidas abarrotados. Entre los supervivientes se encontraba Daniel Lionel Hanington, que más tarde se convertiría en contraalmirante de la Royal Canadian Navy.
De sus buques gemelos, dos sobrevivieron a la guerra. El 23 de noviembre de 1939, mientras realizaba la «Patrulla del Norte» vigilando la brecha GIUK, el HMS Rawalpindi entró en combate contra los acorazados alemanes Scharnhorst y Gneisenau. Impidió el avance de los buques, pero fue hundido al sureste de Islandia en el paso Islandia-Faroe. El HMS Ranchi sobrevivió a la guerra y fue desguazado en Newport en 1953. El HMS Ranpura se vendió al Almirantazgo en 1943 y se convirtió en un buque de reparación. Sirvió en la Royal Navy como buque de depósito de la flota hasta 1961, cuando fue desguazado. Participó en la invasión británica de Egipto en 1956.