Ia lahir pada 2 April 1943 di Kure, Hiroshima dan baru benar-benar selesai setahun kemudian, 28 Februari 1943. Awalnya ia dimaksudkan untuk menjadi kapal komando operasi militer yang menggunakan kapal selam, tetapi pada saat ia benar-benar selesai dibangun, perannya sudah berubah. Angkatan Laut Kekaisaran Jepang menggunakan kemampuan tembak jarak jauh dan anti-udara-nya untuk menjadi pengawal grup para kapal induk.[3]
Misi pertamanya adalah mengirimkan pasokan logistik dan tentara ke Truk dan Rabaul pada Juni 1943. Setelahnya, ia langsung masuk ke dalam Armada Ozawa bersama dengan Shoukaku, Zuikaku, Zuihō, Yamato, Nagato, Myōkō, Haguro, Tone, Chikuma, Mogami, Atago, Takao, Chōkai, Maya, Agano, dan lima belas kapal perusak untuk merespon serangan udara Amerika di Kepulauan Gilbert. Namun, dua kali pencarian tidak membuahkan hasil dan armada tersebut terpaksa kembali ke Truk. Pada awal Desember 1943, Ōyodo menjadi kapal bendera untuk Armada Ozawa. Dan setelah ia selesai dimodel-ulang pada 30 April 1944, ia menjadi kapal bendera untuk Armada Gabungan.[4]
Ōyodo juga ikut serta dalam Operasi Sho-Ichi-Go di Pertempuran Teluk Leyte pada 20 Oktober 1944 sebagai bagian dari Armada Ozawa yang berperan sebagai "armada jebakan". Tetapi pada 25 Oktober 1944, armada yang dipimpin Laksamana Ozawa tersebut mengalami kekalahan di sekitar Tanjung Engano sehingga ia harus memindahkan posisi kapal bendera dari Zuikaku ke Ōyodo. Semenjak itu Ōyodo selalu ditempatkan di perairan sekitar Pangkalan Kure setelah perjalanan terakhirnya dari Singapura ke Jepang pada Januari-Februari 1945 karena dikejar-kejar oleh 63 kapal selam Sekutu selama perjalanannya.[4]
Masa tugas Ōyodo berakhir dalam pertempuran yang memporak-porandakan Kure pada 24 Juli 1945 dan tewas di tanah kelahirannya sendiri. Dan Ia dihapus dari daftar kapal pada 20 November 1945.
Bangkai Ōyodo diangkat ke permukaan pada 18–20 September 1947 dan diderek menuju Kure pada 20 Desember 1947. Setelah sampai di Kure, ia dibongkar di galangan kapal Kure, tempat ia dulu lahir. Proses pembongkaran berlangsung dari 17 Januari sampai 1 Agustus 1948.
