Pierwszą akcją, w której wziął udział, było minowanie Cieśniny Sycylijskiej 10 czerwca 1940 roku, a następnie osłona konwojów transportowców z wojskiem na trasie Neapol–Trypolis w lipcu tego samego roku.
17 lipca oba krążowniki dywizjonu opuściły port w Trypolisie i skierowały się ku greckiej wyspie Leros na Morzu Egejskim, gdzie zaobserwowano wzmożoną aktywność okrętów Royal Navy.
We wczesnych godzinach 19 lipca włoski dywizjon, znajdujący się w pobliżu przylądka Spatha na Krecie, został wykryty przez samoloty rozpoznawcze RAF i zaatakowane przez australijski lekki krążownik HMAS „Sydney” i pięć niszczycieli. Podczas krótkotrwałego starcia „Bartolomeo Colleoni” został trafiony salwą „Sydney”, która spowodowała zniszczenie maszynowni okrętu, a w konsekwencji unieruchomienie go i wystawienie – jako łatwy cel – dla torped z brytyjskich niszczycieli.
Po ich ataku okręt eksplodował i zatonął wraz z 121 członkami załogi. Drugi krążownik włoski zdołał ujść bezpiecznie do bazy.