Contrairement aux navires précédents, le croiseur Leipzig subit des modifications notables de son système de propulsion, incorporant un arbre central entraîné uniquement par des moteurs diesel et ramenant toutes les tourelles sur la ligne centrale. Avec le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, le navire participa au mouillage de mines et aux patrouilles. En décembre 1939, le Leipzig fut touché par une torpille tirée par le sous-marin britannique Salmon. En 1941 et 1942, le croiseur apporta son soutien lors de loffensive de la Baltique, mais en octobre 1944, il entra en collision avec le Prinz Eugen et subit de graves dommages.