第一次上海事变
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参见：第一次上海事变
加贺號服役之初因日本航空母艦數量不足而未編入航空戰隊之內。1932年，一·二八事變爆發，加贺號以混合艦隊的方式編入對上海作戰的第三艦隊戰列，同時佈署的航空母艦還有鳳翔號。當時加賀號載有16架三式艦上戰鬥機和32架十三式艦上攻擊機。
1932年1月31日，加賀號到長江口並派出17架飛機在虹橋機場上空示威，隨後的一個月內艦載機部隊對上海戰場的國民革命軍實施空中打擊。當時艦上的三式艦上戰鬥機除了對上海轟炸外亦發動了史上第一次的艦載戰鬥機空戰。2月5日，6架三式艦上戰鬥機及4架十三式艦上攻擊機與中華民國空軍的4架O2U海盜式偵察機發生空戰，但是雙方皆未遭到擊落[20]。2月22日和26日，加賀號的數架艦載機分別轟炸了蘇州和杭州；22日，在蘇州上空，加賀號所屬3架三式艦戰護送3架十三式艦攻時再度發生空戰，生田乃木上尉、黒岩利雄（日语：黒岩利雄）航空中士所駕駛的三式艦戰共同擊落了美國籍駕駛員蕭德所駕駛的波音218（波音P-12戰鬥機（英语：Boeing P-12）外銷型）[21][22]。26日，加賀號的2架十三式艦上攻擊機在攻擊機場時遭到擊落[23]，無論是擊落對手還是遭到擊落加賀號的艦載機部隊都是首開日本帝國海軍之先；在同年3月3日停火協議生效後，加賀號返回日本恢復訓練任務。
第二次上海事变
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参见：淞沪会战
1935年大改裝後，因為龍驤號的服役讓航空母艦的數量得以補齊，加賀號編入第二航空戰隊，隨後因蒼龍號、飛龍號服役編入二航戰，改編入因實施現代化改造而調離現役之赤城號而形成戰力空窗期的第一航空戰隊，並成為戰隊旗艦，編制艦載機為16架九O式艦上戰鬥機、16架九四式艦上轟炸機、28架八九式艦上攻擊機[24]。
1936年的加贺号
1937年7月盧溝橋事變後，加賀號再度到上海外海支援日軍作戰；不過在1932年的勝利經驗下，加賀號上的航空部隊參謀並沒有意識到對手的進步，當時駐艦的第一航空戰隊參謀城英一郎（日语：城英一郎）中校甚至向大本營上呈「只要利用航空部隊奇襲、日華事變可在三日內結束」這等樂觀判斷[25]。然而，海軍參謀們很快地就發現自己的評價看走眼[26]，1937年8月15日，加賀號第一天進行作戰便遭到嚴重損失：加賀號45架艦載機企圖空襲中國空軍學校——筧橋機場，被中國21架飛機攔截，損失了8架八九艦攻與2架九四艦轟，其它輕重損傷不計，艦攻隊隊長岩井庸男少校戰死，攻擊機隊在8月15日陣亡了20人，這是加賀號在中國戰線最慘的一次失敗。[27]當日攻勢由於攻擊機隊的過度輕敵，並無申請戰鬥機掩護，海軍航空本部教育部長大西瀧治郎建言下日本海軍高層緊急調度九六式艦載戰鬥機給加賀號。8月22日，第一批6架九六艦戰由新鄉英城中尉帶隊，[28]駕駛員有小田喜一、半田亘理、稲葉武雄、高橋宗三郎等飛行士官。同天由中島正（日语：中島正）中尉率領一批2架的的九六艦戰編入加賀號，才挽回嚴重的交換比。中島中尉則在9月4日的空戰中率領另1架九六艦戰與四大隊之3架霍克三發生空戰，成功擊墜由鄭少愚中尉駕駛的霍克三，首開九六艦戰在中國戰場的勝利成績。
在增援機隊到位後，8月26日加賀號將艦載機轉場到陸上基地，短暫的返回佐世保，8月27日再度啟航返回中國戰場。日軍在上海陸地戰線逐漸穩定後，開始將編制在航空母艦上艦載機轉場到陸上基地；9月15日加賀號的艦載機部隊：6架九六艦戰、6架九十艦戰、18架九四艦轟、18架八九艦攻更換駐地至上海公大機場以便轟炸南京[29]，加賀號在8月底到9月底的主要任務是對上海的陸軍部隊提供空中支援，以及炸射長江下游的中華民國海軍艦隊，江陰要塞封鎖線集結的艦隊群成為這段時間作戰的最大規模戰鬥。從9月20日1900時，中國方面艦隊指揮官長谷川清下令第二空襲部隊所屬加賀號航艦與第五空襲部隊（駐公大機場）對揚子江中游江陰要塞停泊的中華民國艦隊發動攻擊。此役加賀號將48架艦載機移編給第二聯合航空隊運用。
9月21日原定發起轟炸，但是因天候不佳而攻擊中止。9月22日中午，第二聯合航空隊派遣12架九二式艦上攻擊機（攜帶60公斤炸彈）、6架九五式艦上戰鬥機發動該日第一波攻勢，九二艦攻以水平投彈攻擊，並回報直接擊中平海號輕巡洋艦2發炸彈、至近彈1發。同日下午，加賀號所屬攻擊機派出7架九六艦攻（攜帶30公斤炸彈），回報給予寧海號與平海號輕傷，同日傍晚，第十二航空隊派遣九二艦攻6架、九五艦戰3架發動第三波攻勢，該波攻勢江陰要塞開始開火反擊，機隊朝應瑞號巡洋艦炸射，回報對其造成輕傷。
9月23日上午，發動第四波攻擊，由第十二航空隊（9架九二艦攻、12架九四艦爆、3架九五艦戰）、第十三航空隊（九六艦爆）聯合發動攻勢，機隊回報成功攻擊多艘船艦。下午，加賀號艦載機隊動用8架艦攻、8架艦爆、4架艦戰發動第五波攻擊，機隊命中3發炸彈擊沉溯江而上的平海號。9月25日，第十二航空隊動用6架九二艦攻、3架九五艦戰發動第六波攻擊，將逸仙號輕巡洋艦重創擱淺。在完成消滅中華民國海軍的任務後，加賀號結束一個月的出征於9月26日返回佐世保。中國戰場的作戰任務由鳳翔號與龍驤號接手。
袭击华南
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返回佐世保後，加賀號全面換裝新型戰鬥機，新編制為32架九六式艦上攻擊機、16架九六式艦上轟炸機、16架九六艦戰，與少量的九五艦戰作為換裝訓練用機種[29]；結束補給後，在10月4日加賀號出港返回中國戰場。10月6日至10月24日主要在中國戰場支援作戰。11月17日返回佐世保，11月21日出航，11月24日至29日之間對廣東省發動轟炸，12月2日返回佐世保補給。12月10日，加賀號離開佐世保，航跡從中國戰場到基隆。1937年12月12日的帕奈號事件據信亦為加賀號艦載機所為[30]，這次戰鬥巡航任務到1938年1月21日結束。
1938年3月25日，加賀號從橫須賀港出航再度返回中國戰場，支援對廣東轟炸與廈門戰役。4月13日艦載機隊向白雲機場、廣州天河機場發動轟炸，該役與中華民國空軍第五大隊所屬28中隊、獨立第29中隊操作的格鬥士戰鬥機進行交戰，艦載機3架遭到擊墜、聲稱擊落15架。8月30日在南雄上空與三大隊、五大隊混編21架戰鬥機隊發生空戰，2架戰機未返艦、聲稱擊落20架。
1938年赤城號結束改裝工程，加賀號的旗艦任務移交回列現役後的赤城號；直到1938年11月自華南戰場返國之前，加賀號主要在華中戰場累積大量實戰經驗，雖然在多次戰鬥中戰果豐碩，但是加賀號也是日本大型軍艦中軍紀問題的典型；當時服役的甲板士官板倉光馬（日语：板倉光馬）回憶，當他在1937年日華事件時上艦時，加賀號的水手們因為遭受大量私刑及不當管教而逃亡或自殺的人非常多[31]。艦內也常出現日本海軍內俗稱「銀蠅」的士官兵盜竊慣犯，軍官在軍紀問題上則與敗壞者鏗瀣一氣，在橫須賀靠泊時還大肆邀約藝妓等上艦舉行宴會[32]。由於日本軍艦適居性差、況且在預算有限的狀況下只能熱衷以精神戰力與肉體訓練彌補物質面不足，在高強度訓練及低劣後勤的凌虐下基層軍人的待遇十分悲慘，更導致基層慣用私刑等潛規則駕馭生活條件不佳的軍隊環境，導致軍紀及私刑問題在各軍艦上一直都存在，尤其以人數編制多的大型軍艦更加嚴重。
1938年12月15日，加賀號返國，被列入第二預備艦序列，進行小規模改造兼大修工程；包括更換三式攔截索、增加飛行甲板與機庫容積，1939年11月15日復役，但仍列為特別役務艦，執行船體整修，新型艦載機換裝計劃，由於進行整備之故，因此加賀號未被編入1940年10月11日進行的觀艦式序列。1940年11月15日時，加賀號艦載機計有12架零戰、24架九九艦爆、36架九六艦攻；並有18架飛機採散件方式存放作為備用機。
太平洋战场
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参见：珍珠港事件和太平洋战争
太平洋战争爆发后美军印制的加贺号识别照片
珍珠港事件前，加贺號作為6艘参战航空母舰之一，為了領取最新型的淺水用魚雷因此最慢從佐世保港出發，但直到1941年11月17日出港航至佐伯灣集合時，這100枚魚雷仍是半成品，在三菱技師趕工下，在11月下旬於擇捉島單冠灣最終集結時才完工分發給赤城、蒼龍、飛龍等艦，這100枚魚雷為日本航空艦隊在當時唯一可對珍珠港浅水区域停泊的戰艦進行水下攻擊的武器。
1941年12月7日，日本聯合艦隊按作戰计划攻擊珍珠港。加賀號在整場攻擊行動中損失最多，有15架飛機未歸，超过日軍整體損失29架的一半。
加賀號在珍珠港事件中投入的戰機
第一波攻撃[33]
九七式艦上攻擊機26架（5架未歸）（水平轟炸隊14架，指揮官：飛行隊長橋口喬少校、魚雷隊12架，指揮官：分隊長北島一良上尉）
零戰9架（2架未歸），指揮官：分隊長志賀淑雄上尉
第二波攻撃[34]
九九式艦上轟炸機26機（6架未歸），指揮官：分隊長牧野三郎上尉
零戰9架（2架未歸），指揮官：分隊長二階堂易上尉
珍珠港事件後，加賀號與其它航艦一同回國整補，在1942年1月12日開往楚克島，在1月19日與赤城號一同從楚克出發對拉包爾空襲，在1月21日空襲鄰近的卡维恩；2月19號協同赤城、蒼龍、飛龍號航空母艦一同空襲澳大利亞的達爾文港，但是在任務結束後於帛琉港觸礁，被迫回國修理，因此未參加印度洋空襲；維修完後原預定要進行MO作戰，但是這項任務在考慮第五航空戰隊的培育狀況因此交由翔鶴與瑞鶴執行，因此錯過了珊瑚海海戰，因為錯過多次戰役到中途島戰役前，加賀號的艦載機編制是日軍航艦部隊中最完整的滿編狀態。