Vanaf 1940 werd het schip door de Kriegsmarine gebruikt als accommodatieschip op de Oostzee. In 1943 werd op de Cap Arcona het grootste deel van de Duitse film Titanic opgenomen. Het schip werd in 1944 ingezet om Duitsers uit Oost-Pruisen die op de vlucht waren voor het Rode Leger naar Duitsland te brengen.
Laatste oorlogsdagen
Aan het eind van de oorlog lag de Cap Arcona in de Lübecker Bocht. In de week van 18 tot 26 april 1945 werden met het schip de Athen 5000 concentratiekampgevangenen uit Neuengamme door SS'ers aan boord gebracht. Hetzelfde gebeurde met het schip Thielbek (2800 gevangenen van Neuengamme) en het schip Deutschland IV.
Op 3 mei 1945 werden de schepen gebombardeerd door de Royal Air Force. De Thielbek, voorzien van witte vlaggen en zonder militaire taken, zonk in twintig minuten. De Cap Arcona zonk ook, waarbij 90% van de opvarenden omkwam, veelal door verbranding. Concentratiekampgevangenen die van de zinkende schepen wisten te ontsnappen werden doodgeschoten vanaf rondvarende schepen die SS'ers kwamen opvissen. Gevangenen die de oever wisten te bereiken werden door patrouilles van de SS doodgeschoten. In totaal zijn er ruim 7000 gevangenen om het leven gekomen. Ongeveer 350 mensen overleefden de ramp.
Overigens had de Zweedse regering de Britse regering gewaarschuwd dat er gevangenen aan boord van schepen werden gebracht. Ook moeten Britse verkenningsvliegtuigen de massale transporten van gevangenen hebben gezien. De Britse regering houdt de archieven over het bombardement op de drie schepen tot 2045 gesloten.
Nederlanders
Slachtoffers
Bij de ramp kwamen ruim 270 Nederlanders om het leven, voornamelijk verzetsmensen, maar ook een aantal uit Putten weggevoerde mannen. Bekende Nederlandse gevangenen die bij de ramp omkwamen, zijn de tennisser en verzetsman jhr. mr. Robert de Brauw, beeldhouwer en verzetsman Henk Henriët en de fractieleider van de CPN in de Tweede KamerLouis de Visser. Ook de Nederlandse SS'er en Jodenjager Frankevoort kwam bij het bombardement om.
In april 2011 presenteerde de stichting Vriendenkring Neuengamme het boek van S.P. Geertsema De Ramp in de Lübeckerbocht. Nederlanders bij het einde van Neuengamme.[3] Het gaat in op de toedracht en reconstrueert aan de hand van getuigenverklaringen, rapporten en andere bronnen wat er precies gebeurde op die namiddag van 3 mei 1945. Het bevat tevens een korte biografie van de Nederlandse omgekomenen en overlevenden. Begin april 2018[4] kwam het boek De laatste getuige uit over Neuengammegevangene Wim Aloserij (1923-2018) die de ramp met de Cap Arcona overleefde. Aloserij gaf bij het uitkomen van het boek verschillende presentaties en interviews. Hij zou op 3 mei 2018 spreken bij de Cap Arcona-herdenking in de Lübecker bocht, maar overleed een dag eerder in Hamburg op 94-jarige leeftijd.
Lijst van Nederlanders omgekomen bij de ramp met de Cap Arcona