Na przełomie września i października wziął udział w operacji Halberd na Morzu Śródziemnym – osłonie konwoju z zaopatrzeniem dla Malty.
W październiku 1941 roku, w związku z zaostrzającą się sytuacją polityczno-militarną na Dalekim Wschodzie, zapadła decyzja o wysłaniu do Singapuru dwóch ciężkich okrętów brytyjskich, które miałyby szachować siły japońskie w Azji Południowo-Wschodniej. Wybór padł na „Prince of Wales” i krążownik liniowy „Repulse”. Utworzyły one Zespół Z (Force Z) pod dowództwem admirała Thomasa Philipsa. Okręty dotarły do Singapuru 2 grudnia, sześć dni przed japońską agresją. 8 grudnia wyszły w morze, by zaatakować desanty przeciwnika. Po fiasku operacji, w drodze powrotnej, 10 grudnia zostały zaatakowane przez japońskie samoloty bombowo-torpedowe w pobliżu miejscowości Kuantan. W bitwie powietrzno-morskiej zatopione zostały „Repulse” i „Prince of Wales” wraz z 840 marynarzami obu jednostek, w tym admirałem Philipsem i dowódcą pancernika, komandorem Johnem C. Leachem.
Wrak „Prince of Wales” pozostał na dnie Morza Południowochińskiego i jest chroniony jako grób 327 członków jego załogi.