Wraz z wybuchem II wojny światowej ograniczenia nałożone przez traktaty przestały obowiązywać, co pozwoliło na rozwój krążowników bez ograniczeń. Nowy projekt, oparty na klasie Helena, charakteryzował się ulepszonym uzbrojeniem przeciwlotniczym, poświęcając jednocześnie jedną wieżę głównej baterii. Kadłub okrętu został poszerzony, aby pomieścić zwiększoną masę i zachować stabilność. USS Cleveland uczestniczył w lądowaniu wojsk w Afryce Północnej, a następnie został przeniesiony na Pacyficzny Teatr Operacji, gdzie brał udział w licznych bitwach. W trakcie II wojny światowej okręt otrzymał 13 gwiazdek bojowych.