Budowany pierwotnie jako okręt liniowy w ramach japońskiego programu rozbudowy floty „8+8” zakładającego wybudowanie 8 okrętów liniowych i 8 krążowników liniowych. Jednak na mocy postanowień rozbrojeniowej konferencji waszyngtońskiej budowa została wstrzymana, a kadłub nieukończonego okrętu miał być złomowany.
Na skutek trzęsienia ziemi został uszkodzony kadłub krążownika liniowego „Amagi”, który miał być przebudowany na lotniskowiec, postanowiono na lotniskowiec przebudować kadłub „Kagi”. Przebudowa kadłuba „Kagi” na lotniskowiec rozpoczęła się pod koniec 1923.
Okręt wszedł do służby w 1928 roku, miał trzy pokłady lotnicze, wyporność 29 660 ton, osiągał prędkość 27 węzłów i mógł zabrać 60 samolotów.
W latach 1933–1935 został przebudowany – otrzymał nowe kotły i turbiny (moc maszynowni wzrosła z 91 000 KM do 127 400 KM), wydłużony został górny pokład lotniczy, a dwa pozostałe pokłady zostały zabudowane. 25 czerwca 1935 okręt ponownie wszedł do służby.
Historia operacyjna
sierpień – grudzień 1937 – wspierał działania armii japońskiej w Szanghaju
czerwiec 1942 – udział w nieudanej inwazji na Midway.
Zatopiony 4 czerwca 1942 roku w trakcie bitwy pod Midway – okręt został trafiony czterema lub pięcioma bombami zrzuconymi przez samoloty z grupy powietrznej kmdra Besta startującej z lotniskowca USS „Enterprise”.
Wybuchy wznieciły pożary, które doprowadziły do eksplozji zbiorników paliwa i magazynów z amunicją. Wybuch trzeciej bomby zabił dowódcę okrętu komandora Jisaku Okadę, dowództwo przejął kmdr Amagai. Według niektórych relacji, na pokładzie eksplodowała samobieżna cysterna używana do tankowania samolotów na pokładzie. Jednak jeden z pilotów z „Kagi” – Haruo Yoshino stwierdził, że takie urządzenie nigdy nie było używane[1]. Okręt zatonął o 19:28 czasu lokalnego po dobiciu torpedami niszczyciela „Hagikaze”[2].