W czasie II wojny światowej pierwszy raz użyto lekkich krążowników przeznaczonych do zwalczania zagrożeń z powietrza.
Okręty i statki będą miały w przyszłości niebezpiecznego przeciwnika – lotnictwo. Wykazały to próby przeprowadzone na morskich poligonach po wielkiej wojnie. Zagrożenie rosło, bo w okresie międzywojennym bardzo szybko rozwijały się konstrukcje powietrzne. Samoloty uzbrojone w bomby lub torpedy mogły posłać na dno nawet najpotężniejsze okręty. Dlatego pojawiła się potrzeba wzmocnienia obrony przeciwlotniczej flot. Na pokładach jednostek pływających różnych klas montowano coraz więcej dział i karabinów przeciwlotniczych, a w Wielkiej Brytanii postanowiono zbudować krążowniki, których główną misją miało być zwalczanie samolotów.
Druga młodość
Na początek, w drugiej połowie lat trzydziestych XX wieku, Royal Navy do zadań obrony powietrznej zespołów okrętów przystosowała niektóre powstałe w czasie I wojny światowej lekkie krążowniki typu C, zaliczane do podtypów Caledon, Ceres i Carlisle. W 1936 roku Brytyjczycy mieli 13 tych jednostek. Jako pierwsze przebudowano HMS „Coventry” i HMS „Curlew”. Przede wszystkim zmieniono główne uzbrojenie. Gdy te krążowniki wchodziły do służby, miały po pięć dział BL 6 inch (152 mm) Mk XII, rozmieszczonych w jednodziałowych wieżach. Gdy przebudowano je na jednostki przeciwlotnicze, to zamiast BL 6 inch zamontowano po dziesięć szybkostrzelnych pojedynczych dział Mk V kalibru 102 mm. Na podstawach przeciwlotniczych maksymalny kąt podniesienia ich luf wynosił do 80º, ale w pozycji powyżej 62º nie można było ich naładować. Przy strzelaniu do celów powietrznych donośność wynosiła 8800 m. Jeśli jednak samoloty wroga przedarłyby się przez tę zaporę ogniową, do walki miały się włączyć zestawy mające po osiem działek Vickers kalibru 40 mm, których skuteczna donośność wynosiła 3960 m. Po dwa takie zamontowano na pokładach krążowników HMS „Coventry” i HMS „Curlew”.
Jako że wojna z Trzecią Rzeszą była nieunikniona, Brytyjczycy zdecydowali się na przebudowę kolejnych krążowników typu C. W 1939 roku w stoczniach znalazły się HMS „Curacoa”, HMS „Cairo”, HMS „Calcutta” i HMS „Carlisle”. W tych okrętach działa 152-milimetrowe zastąpiono ośmioma działami Mk XIX kalibru 102 mm i rozmieszczono je w czterech dwudziałowych wieżach. Dodatkowym uzbrojeniem tej czwórki okrętów był zestaw poczwórny dział kalibru 40 mm i dwa poczwórne zestawy karabinów maszynowych Vickers kalibru 12,7 mm.
W trakcie wojny na krążowniki przeciwlotnicze przebudowano jeszcze trzy inne stare jednostki. Były to HMS „Colombo” i HMS „Caledon” oraz HMS „Delhi”, należący do typu D. Przekształcenia tego ostatniego dokonano w stoczni w USA. Dlatego krążownik miał odmienny od pozostałych jednostek brytyjskich zestaw uzbrojenia. Zamontowano na nim pięć uniwersalnych dział Mark 12 127/38 mm, które mogły zwalczać samoloty do wysokości 11 887 m. Dobrze wyszkolona obsługa była w stanie wystrzelić z działa do 15 pocisków w ciągu minuty, a na krótki czas można było zwiększyć szybkostrzelność do 22 pocisków na minutę.
Od początku wojny Brytyjczycy wykorzystywali krążowniki przeciwlotnicze do zapewniania osłony grupom okrętów i konwojom, których trasy znajdowały się w zasięgu wrogiego lotnictwa. Wiosną 1940 roku HMS „Calcutta”, HMS „Carlisle”, HMS „Cairo”, HMS „Curlew” i HMS „Curacoa” wykorzystano w kampanii norweskiej, jako część eskorty transportów wojsk brytyjskich przerzucanych do Norwegii, które zaciekle atakowała Luftwaffe. Wtedy też poniesiono pierwsze straty. Niemieckie lotnictwo 26 maja 1940 roku w Lavangsfjorden (w Ofotfjorden) koło Narwiku zatopiło HMS „Curlew”.
Krwawe boje
Od maja 1940 roku do służby w Royal Navy zaczęły wchodzić nowoczesne krążowniki przeciwlotnicze typu Dido. Ich główną bronią były szybkostrzelne działa QF 5.25 inch (133 mm) Mark I, w których maksymalny kąt podniesienia luf wynosił 70º. Szybkostrzelność tych dział to sześć strzałów na minutę, a donośność – 11 tys. m. Okręty typu Dido miały cztery lub pięć dwudziałowych wież, jedno działo 102-milimetrowe oraz poczwórne zestawy dział kalibru 40 mm i karabinów maszynowych kalibru 12,7 mm.
W 1940 roku do służby weszły HMS „Dido”, HMS „Bonaventure”, HMS „Phoebe” i HMS „Naiad”. W następnym zaś roku HMS „Euryalus”, HMS „Hermione”, HMS „Cleopatra” i HMS „Charybdis”. Ostatni z tych krążowników – podobnie jak HMS „Scylla”, który rozpoczął służbę w 1942 roku – miał inne uzbrojenie główne. Na pokładach okrętów zamontowano cztery podwójne wieże z uniwersalnymi działami QF 4.5 inch (114 mm), mające donośność – 12,5 tys. m. W 1942 roku Royal Navy dostała jeszcze dwa inne krążowniki typu Dido – HMS „Argonaut” i HMS „Sirius”.
Po zakończeniu walk we Francji większość jednostek wysłano w region Morza Śródziemnego, żeby eskortowały konwoje m.in. z dostawami do Malty, Egiptu, a później również do Grecji, gdzie Brytyjczycy wysłali korpus ekspedycyjny. HMS „Bonaventure” zatonął 31 marca 1941 roku po tym, gdy został storpedowany przez włoski okręt podwodny „Ambra”. Krążownik eskortował wówczas konwój GA-8 z Grecji do Aleksandrii. Gdy grecka eskapada zakończyła się fiaskiem, krążowniki przeciwlotnicze osłaniały ewakuację sił alianckich, najpierw z Grecji kontynentalnej, a potem z Krety. U jej wybrzeży 1 czerwca 1941 roku niemieckie bombowce Ju-88 zatopiły krążownik HMS „Calcutta”, a HMS „Naiad” został uszkodzony.
Pechowy był rok 1942, kiedy na Morzu Śródziemnym Brytyjczycy utracili cztery jednostki. Niemieckie U-Booty posłały na dno HMS „Naiad” i HMS „Hermione”, a włoski okręt podwodny zatopił HMS „Cairo”. Bombowce Ju-87 i Ju-88 zniszczyły z kolei HMS „Coventry”. Na dodatek HMS „Curacoa” zatonął po kolizji z transatlantykiem RSM „Queen Mary” – przecięty na dwie części krążownik przepadł w głębinach wraz z 338 marynarzami.
W latach 1943–1944 utracone jednostki Royal Navy zastąpiono pięcioma nowymi krążownikami przeciwlotniczymi: HMS „Bellona”, HMS „Black Prince”, HMS „Spartan”, HMS „Royalist” i HMS „Diadem”, których główną bronią było osiem dział kalibru 133 mm w czterech wieżach. Jeden z nich Brytyjczycy stracili na Morzu Śródziemnym 29 stycznia 1944 roku, w pobliżu Anzio we Włoszech, gdzie wówczas alianci dokonali desantu. HMS „Spartan” został trafiony przez niemiecki naprowadzany radiowo pocisk rakietowy Henschel Hs 293.
Amerykańska ósemka
Potrzebę zbudowania krążowników przeciwlotniczych dostrzegli również Amerykanie i w latach 1941–1945 do służby weszło osiem jednostek typu Atlanta. Główną bronią pierwszych czterech – USS „Atlanta”, USS „Juneau”, USS „San Diego” i USS „San Juan” – było 16 dział kalibru 127/38 mm w ośmiu podwójnych wieżach. Po trzy z nich rozmieszczono w części dziobowej i rufowej okrętu, a po jednej przy lewej i prawej burcie. Druga czwórka krążowników – USS „Oakland”, USS „Reno”, USS „Flint” i USS „Tucson” – miała z kolei po tuzinie dział 127-milimetrowych. Maksymalny kąt podniesienia ich lufy wynosił 85º. W 1942 roku Amerykanie stracili dwa krążowniki przeciwlotnicze. W nocy z 12 na 13 listopada koło wyspy Guadalcanal USS „Atlanta” został trafiony torpedą z japońskiego niszczyciela i pociskami ciężkiej artylerii pancernika „Hiei” oraz innych japońskich okrętów. W chaosie nocnego starcia jednostka została pomyłkowo ostrzelana przez inny okręt amerykański, ciężki krążownik USS „San Francisco”. W tej samej bitwie krążownikowi USS „Juneau” pierwszy cios zadał japoński niszczyciel „Amatsukaze”. Podczas nocnego starcia wystrzelona przez niego torpeda trafiła amerykański okręt w lewą burtę. Załoga próbowała ratować jednostkę, ale w niemal to samo miejsce uderzyła ją później torpeda wystrzelona przez japoński okręt podwodny I-26. W środku krążownika nastąpiła potężna eksplozja, która spowodowała przełamanie okrętu. Znajdujące się w pobliżu dwa inne amerykańskie krążowniki, USS „Hellena” i USS „San Francisco”, odpłynęły z obawy przed nowym japońskim atakiem i z przekonaniem, że z 673-osobowej załogi USS „Juneau” nie przeżył nikt. W rzeczywistości ponad stu marynarzy przetrwało wybuch i zatonięcie okrętu. Większość z nich z powodu ran, wyziębienia i ataków rekinów nie doczekała pomocy, która dotarła po wielu dniach. To w tej katastrofie zginęło pięciu braci Sullivan. Po tym wydarzeniu US Navy zaczęła rozdzielać członków najbliższej rodziny, dotąd służących na tych samych okrętach.
Utrata dwóch jednostek pod Guadalcanal miała wpływ na przyszłość krążowników przeciwlotniczych w US Navy. Amerykanie doszli do wniosku, że ich wielką wadą jest mały kaliber głównej artylerii, dlatego wszystkie krążowniki przeciwlotnicze US Navy, które przetrwały wojnę, wycofano ze służby już w latach 1946–1949. W Wielkiej Brytanii część jednostek była natomiast używana do końca lat pięćdziesiątych XX wieku.