Po ponownym wejściu do służby okręt skierowano do ochrony konwojów. 26 maja włączono go w skład sił poszukujących pancernika „Bismarck”. W czerwcu 1941 roku „London” przyczynił się do zatopienia 3 niemieckich statków transportowych na południowym Atlantyku. We wrześniu został skierowany na północny Atlantyk, gdzie ochraniał konwoje arktyczne. W październiku odkryto uszkodzenia kadłuba spowodowane osłabieniem konstrukcji po wcześniejszych przebudowach. Konieczny był remont okrętu, który zakończył się w styczniu 1942 roku. Do listopada 1942 roku wraz z innymi krążownikami ciężkimi uczestniczył w eskortowaniu arktycznych konwojów. W wyniku służby w trudnych warunkach kadłub okrętu ponownie wymagał remontu.
W marcu 1944 roku okręt przydzielono do 4 Eskadry Krążowników należącej do brytyjskiej Floty Wschodniej stacjonującej na Cejlonie. Okręt wykorzystywano tam głównie do osłony lotniskowców i ostrzału celów lądowych.