Le Sirius rejoint ensuite le 12e escadron de croiseurs, participant à l'invasion alliée de la Sicile (opération Husky) en juillet. Durant les mois suivants, il appuie l'armée à terre et participe en septembre à l'occupation de Tarente avant de rejoindre l'Adriatique où, le , les Sirius, Penelope et les destroyers Faulknor et Fury engagent l'ennemi au nord d'Astypalée dans le Dodécanèse, attaquant un convoi allemand composé du chasseur de sous-marin auxiliaire Uj 2111, du cargo Olympus et de sept Marinefährprahm, les coulant tous excepté un MFP.
Le , le Sirius est gravement endommagé par des bombes au large de Scarpunto, naviguant vers Massawa pour des réparations en . Les travaux s’achèvent en , date à laquelle le navire revient en Grande-Bretagne pour les préparatifs l'opération Overlord, faisant partie de la réserve de l'Eastern Task Force. En août, il retourne dans les eaux méditerranéennes pour les débarquements dans le sud de la France (opération Dragoon). Il sert ensuite en mer Égée, étant présent à la libération d'Athènes en . Il restera dans le 15e escadron de croiseurs de la Mediterranean Fleet jusqu'en 1946. Après un radoub à Portsmouth en 1946, le Sirius rejoint le 2e escadron de croiseurs de la Home Fleet en .
Il est rayé des listes en 1949 puis retiré du service le , avant d'être mis en vente en 1956. Le , le Sirius arrive au chantier Hughes Bolckow de Blyth pour sa mise au rebut.
