היא הייתה האחרונה מבין נושאות המטוסים שהשתתפו בהתקפה על פרל הארבור שטובעה (ארבע טובעו בקרב מידווי, והנותרת בקרב ים הפיליפינים).
מלחמת העולם השנייה
עם היכנסה לשירות פעיל בספטמבר 1941, הוצבה זואיקאקו ב"פלגת נושאות המטוסים החמישית", ביחד עם נושאת המטוסים שוקאקו - אוניית האחות שלה. ב-26 בנובמבר, היא יצאה מהאי איטורופ שבאיים הקוריליים בדרכה לפרל הארבור, כשעל סיפונה 15 מטוסי קרב מדגם A6M זירו, 27 מפציצי צלילה מדגם אאיצ'י D3A "ואל" ו-27 מפציצי טורפדו מדגם נקג'ימה B5N "קייט". ב-7 בדצמבר, המריא מסיפונה גל התקיפה הראשון שיצא לתקוף את בסיס הצי האמריקאי בפרל הארבור. גל זה כלל 25 מפציצי צלילה שתקפו את בסיס חיל האוויר "וילר", וחמישה מטוסי "זירו", שתקפו בסיס אווירי בקאנאוהה. בגל השני ששוגר מזואיקאקו יצאו 27 מפציצי טורפדו לבסיס חיל האוויר "שדה היקאם", ו-17 מפציצי צלילה שתקפו את אוניות המערכה "קליפורניה" ו"מרילנד".
במאי 1942, נשלחה זואיקאקו, יחד עם שוקאקו וסוהו, לסייע בפלישה לפורט מורסבי, שם היה בסיס חשוב של בעלות הברית. אולם, הודות למפענחי צפנים, נודע לכוחות באזור על הפלישה המתוכננת, ונושאות המטוסים האמריקאיות "יורקטאון" ו"לקסינגטון" יצאו לעמוד בפני היפנים. בקרב ים האלמוגים, שהתרחש ב-8 במאי, התייצבו נושאות המטוסים האמריקאיות אל מול היפניות, וכל צד שיגר גלי תקיפה אל עבר האויב, כאשר לעיתים חולפים המטוסים היפנים על פני המטוסים האמריקאים באוויר. זואיקאקו ניצלה ענני גשם על מנת להסתיר את עצמה ממטוסי האויב, אך איבדה כמחצית ממטוסיה בקרב זה, ונאלצה לשוב ליפן להצטיידות ולהשלמת אנשי צוות אוויר. בשל כך לא השתתפה זואיקאקו בקרב מידווי, שנערך בחודש יוני.
באוגוסט 1942, צורפה זואיקאקו ל"פלגת נושאות המטוסים הראשונה", ונשלחה לאיי שלמה על מנת להתעמת עם הכוחות האמריקאים באזור. בקרב איי שלמה המזרחיים (חלק מקרב גוודלקנל), ב-24 באוגוסט, הסבו מטוסיה נזק לנושאת המטוסים האמריקאים "אנטרפרייז". בקרב איי סנטה קרוז (גם חלק מקרב גוודלקנל), ב-26 באוקטובר, שוב פגעו מטוסים מזואיקאקו באנטרפרייז ואף בנושאת המטוסים "הורנט" (שיצאה מכלל שימוש וטובעה על ידי משחתות יפניות). אולם בקרב זה ספגו שוקאקו וזואיהו נזק כבד ולא יכלו לקלוט חזרה את המטוסים שהמריאו מסיפונן, על כן נחתו המטוסים הנותרים - 44 מתוך 110 שהמריאו - על זואיקאקו.
במהלך שנת 1943, המשיכה זאיקאקו לקחת חלק בקרבות ימיים כנגד הצי האמריקאי. בפברואר, סיפקה זאיקאקו חיפוי על הכוחות היפניים הנסוגים מגוודלקנל. במאי, היא תוכננה להיות חלק משייטת שתפקידה היה לתקוף את האי אטו שבאיים האלאוטיים, אך בשל ניצחון הצי האמריקאי בקרב שהתרחש שם ב-29 במאי, בוטלה מתקפה זו. מאוחר יותר בשנת 1943, הוצבה זואיקאקו בלגונת טרוק, והשתתפה בתקיפת הכוחות האמריקאיים באיי מרשל.
ביוני 1944, השתתפה הזואיקאקו ב"מבצע אָ" שמטרתו הייתה לדחוק את האמריקאים מאיי מריאנה. בקרב ים הפיליפינים, שהתרחש ב-9 ביוני, טובעו נושאות המטוסים טאיהו ושוקאקו על ידי צוללות, ובכך שוב הותירו את זואיקאקו, השורדת האחרונה מפלגת נושאות המטוסים הראשונה, לקלוט אליה את המטוסים הנותרים. ב-20 ביוני, פגעה בזואיקאקו פצצה וגרמה לשריפה בהאנגר, אך צוותי כיבוי האש השתלטו עליה, ועלה בידה להימלט מהקרב. בתום קרב זה, זואיקאקו הייתה השורדת היחידה מפלגת נושאות המטוסים שהובילה את ההתקפה על פרל הארבור.
באוקטובר 1944, השתתפה זואיקאקו במבצע "שו 1" כאוניית הדגל של "הכוח הצפוני" של תת-אדמירל ג'יסאבורו אוזאווה. תפקיד הכוח היה לפתות את "הצי השלישי" האמריקאי, שהתרכז סביב האי לייטה שבפיליפינים, ובכך לאפשר שייטת יפנית אחרת לתקוף את הכוחות האמריקאים שנחתו על האי. ב-25 באוקטובר, השתתפה זואיקאקו בקרב כף אנגאניו, בו שיגרה את כל מטוסיה כנגד הצי השלישי, אך בשל נחיתותם המספרית, לא צלחה ההתקפה ורובם הופלו. במהלך הקרב, היוותה זואיקאקו מטרה מועדפת לטייסים האמריקאים, והיא ספגה תשע פגיעות פצצה ושבע פגיעות טורפדו, דבר שגרם לנטייה מסוכנת של נושאת המטוסים. בשעה 13:58 ניתנה הפקודה לנטוש את האונייה, ואוזאווה העביר את דגלו לסיירת הקלה "אויודו". נושאת המטוסים התהפכה בהדרגה, עד שטבעה בשעה 14:14, שעל סיפונה רב החובל אדמירל-משנה טקאו קאיזוקה ו-842 קצינים ואנשי צוות. 862 השורדים נאספו על ידי המשחתות "וָקטְסוקי" ו"קוּוה".