Pendant la bataille de Midway, il fait partie de l'escorte de la force de diversion des Aléoutiennes sous le commandement de l'amiral Shirō Takasu. Réattribuée à la 2e Flotte le , il rejoint temporairement la 4e Flotte lors d'une sortie de Truk à Jaluit le . Après avoir bombardé Nauru le , une équipe de débarquement du Yūgure occupe l'île dans le cadre de l'«opération RY» le , avant d'être relevée par une force de garnison le . Le destroyer est ensuite été affecté aux îles Salomon, participant à de nombreux Tokyo Express à travers les îles Salomon jusqu'en . Bien qu'elle n'ait pas participé à la première bataille navale de Guadalcanal, il participa néanmoins à des opérations de sauvetage de l'équipage du cuirasséHiei.
Après un passage à Sasebo pour des réparations à la mi-, le Yūgure escorte un convoi de Tsingtao à Palau puis Wewak à la fin de février. De mars à mai, il effectue des missions d'escorte entre Truk, Wewak et Yokosuka. Il revient à Truk à la fin du mois, escortant l'Unyō, et revenant avec le cuirassé Musashi à la fin du mois de mai. Au début de juin, il effectue un aller-retour à Truk en escortant le Hiyō. Fin de juin, il escorte le Ryūhō de Yokosuka à Truk puis couvre des missions de transport de troupes pour Kolombangara.
Quelques jours plus tard, dans la nuit du , alors qu'il transportait des troupes pour Kolombanara, le Yūgure est bombardé et coulé par des Grumman TBF Avenger de l'United States Marine Corps basés à Guadalcanal, au nord-nord-ouest de Kolombangara, à la position géographique 7° 25′ S, 156° 45′ E. Le destroyer Kiyonami dépêché sur place repêche une vingtaine de survivants avant d'être coulé à son tour, ne laissant aucun survivants parmi la vingtaine d'hommes sauvés. Un seul membre d'équipage du Kiyonami survivra à l'attaque.
