Những con tàu trong lớp này có trọng lượng rẽ nước 13.300 tấn, dài 204 m và có thể di chuyển với tốc độ tối đa đến 36 knot (67 km/h). Chúng mang được hai thủy phi cơ và dàn pháo chính bao gồm mười khẩu 203mm (8 inch), hỏa lực mạnh nhất vào thời đó đối với mọi tàu tuần dương trên thế giới.
Các tàu tuần dương hạng nặng Myōkō và Nachi hợp thành Hải đội Tuần dương 5 dưới quyền chỉ huy của Chuẩn Đô đốcTakeo Takagi và tham gia vào Lực lượng hỗ trợ cho "Chiến dịch M" chiếm đóng phần phía Nam quần đảo Philippine. Soái hạm của lực lượng này là chiếc tàu sân bay hạng nhẹ Ryujo, mang cờ hiệu của Phó Đô đốc Ibō Takahashi. Tham gia lực lượng này còn có tàu tuần dương hạng nhẹ Jintsu và tám tàu khu trục. Chúng đã hỗ trợ cho việc đổ bộ lên Davao và Legaspi vào tháng 12 năm 1941.
Trong một đợt sắp xếp lại vào cuối tháng 12, Hải đội Tuần dương 5 được đưa vào Lực lượng tấn công dưới quyền chỉ huy của Chuẩn Đô đốc Raizō Tanaka. Lực lượng này còn bao gồm các tàu sân bay Ryujo và Chitose, các tàu tuần dương Nagara và Naka, năm tàu khu trục và bảy tàu vận chuyển.
Cuối cùng Nachi bị máy bay từ các tàu sân bay Lexington và Ticonderoga đánh chìm trong vịnh Manila vào ngày 5 tháng 11 năm 1944. Chiếc tàu tuần dương chịu đựng ba đợt không kích và trúng ít nhất chín quả ngư lôi và nhiều rocket, bị nổ tung hai lần và bị tách làm ba mảnh trước khi chìm trong một đám dầu loang lớn. Trong số thủy thủ đoàn, có 807 người thiệt mạng kể cả Thuyền trưởng Kanooka, và có 220 người sống sót. Tư lệnh lực lượng tấn công, Phó Đô đốc Kiyohide Shima, sống sót vì ông đang ở trên bờ khi máy bay của Lực lượng Đặc nhiệm 38 tấn công.
Trong quyển sách của mình Combined Fleet Decoded, tác giả John Prados cho biết về một cú sốc tình báo quan trọng khi người nhái Hải quân Mỹ phát hiện các tài liệu về bộ mật mã được tìm thấy trên bàn và trong ngăn kéo trên chiếc Nachi. Điều này gây sửng sốt vì những tài liệu mật như vậy thậm chí còn không được cất giữ trong những két sắt an toàn, vì lúc đó Nachi đang là soái hạm của lực lượng tấn công. Các trang bị radar đời đầu của Nhật Bản cũng được tìm thấy trên xác tàu đắm của con tàu.[2]
Đã có sự suy đoán rằng một số lượng vàng lớn đang trên chiếc Nachi khi nó bị đánh chìm, và sau đó được các người nhái Hải quân Mỹ tìm thấy. Tuy nhiên đây là một điểm gây ra nhiều sự tranh luận và nghi ngờ, khi bị đa số các tác giả bác bỏ vì có quá ít chứng cứ.