Po przystąpieniu Włoch do działań II wojny światowej 10 czerwca 1940 roku „Conte di Cavour” uczestniczył w pierwszej większej akcji Regia Marina przeciwko okrętom Royal Navy, jaką była bitwa koło przylądka Stilo 9 lipca 1940 rokuAndrzej Perepeczko, Burza nad Atlantykiem. Tom I, str. 478-482. Kolejny raz pancernik wyszedł w morze 31 sierpnia 1940 roku jako część silnego zespołu włoskiego celem przechwycenia dwóch ugrupowań floty brytyjskiej (operacja Hats). Bezskuteczne działania włoskie trwały do 5 wrześniaRegia Marina Italiana [dostęp 16 stycznia 2010]. „Conte di Cavour” jeszcze dwa razy brał udział w akcjach Regia Marina, we wrześniu i październiku 1940 roku, ale obie próby wciągnięcia do walki okrętów Royal Navy były nieudane.
Atak na Tarent i dalsze losy okrętu
W nocy z 11 na 12 listopada 1940 roku samoloty Fairey Swordfish brytyjskiego Fleet Air Arm startujące z lotniskowca HMS „Illustrious” zaatakowały w ramach operacji o kryptonimie Judgement okręty włoskie bazujące w porcie w Tarencie. Jedna z dwunastu maszyn pierwszej fali ataku, pilotowana przez kpt. Kennetha Williamsona, dowódcę 815 dywizjonu FAA (drugim członkiem załogi był por. Norman Scarlett), obrała za cel „Conte di Cavour”.