4 сентября артиллерия крейсера впервые открыла огонь по наступающим в районе Белоострова финским войскам. Затем «Максим Горький» участвовал в отражении сентябрьского штурма Ленинграда. С 7 по 17 сентября, в наиболее критические дни напряженных боев, он систематически обстреливал наступавшие вражеские войска в районе Красное Село, Тайцы. Особенно напряженным был день 11 сентября, когда главный калибр выполнил 10 стрельб, выпустив 285 снарядов по наступающим немецким войскам.
Начиная с 12 сентября, 100-мм орудия крейсера ежедневно открывали огонь по немецким самолетам, бомбившим порт. К середине сентября линия фронта настолько приблизилась к городу, что артиллерия противника получила возможность вести огонь прямой наводкой по неподвижному кораблю. 16 сентября в корабль попал один 127-мм снаряд, а 17-го — четыре. Два пробили верхнюю палубу и надводный борт, третий — трубу, а четвертый надстройку, 7 моряков были убиты, 28 ранены, возникшие пожары быстро ликвидированы. Чтобы корректировать огонь своей артиллерии по кораблям, немцы в этот день в районе Красного села подняли аэростат с наблюдателями. Артиллеристы «Максима Горького» сделали по нему несколько выстрелов, после чего аэростат взмыл вверх и исчез (вероятно, был перебит привязной трос).
21 сентября в крейсер попали три тяжелых снаряда, в результате был разбит ходовой мостик, 9 моряков были убиты и 7 ранены. Дальнейшая стоянка на открытой позиции грозила кораблю гибелью. Командир крейсера капитан 1 ранга А.Н. Петров с разрешения штаба эскадры сменил огневую позицию. Так как крейсер не мог развернуться в акватории порта, то он задним ходом, без помощи буксиров, против течения, прошел Морским каналом и укрылся в Гутуевском ковше, затратив на переход и швартовку всего 20 минут. Это был маневр, на который едва ли кто-нибудь отважился бы в мирное время.
На следующий день буксиры вывели корабль в Неву, поставив к левому берегу у завода № 194 им. А. Марти, а 23 сентября крейсер подошел к стенке завода № 189 для ремонта. Устранение повреждений продолжалось до 8 октября, но уже 3 октября буксиры перевели «Максим Горький» от завода к Железной стенке торгового порта вблизи устья Фонтанки. 22 и 24 октября противник обстреливал стоявший у стенки корабль. Поэтому, до того как устье Невы покрылось льдом, крейсер для выполнения стрельб с помощью буксиров менял позицию. 1 и 2 ноября корабль выполнил 4 стрельбы по району поселка Володарского, 22 и 23 — обстреливал батареи противника. Несмотря на то, что крейсер менял места стоянки противник обстреливал корабль. 22 ноября снаряд попал в полубак перед 1-й башней. 29 ноября впервые огонь по позициям противника вели 100-мм орудия крейсера. Последнюю стрельбу в 1941 г. артиллеристы крейсера выполнили 27 декабря.
28 ноября 1941 г. Военным советом КБФ было принято решение о прекращении нефтяного отопления кораблей. С 5 декабря «Максим Горький» был переведен на отопление углем, на корабле был оставлен лишь аварийный запас — 60 т мазута. Для утепления помещений корабля верхнюю палубу покрыли толстым слоем шлака, на люки и входы сделаны тамбуры. Для маскировки борта и надстройки корабля покрасили белилами.
Все стоявшие на Неве и ее притоках корабли были объединены в группы, «Максим Горький» вошел в состав группы № 2 базировавшейся в торговом порту. На зимний период кораблю была установлена оперативная готовность 6 суток, в постоянной готовности он должен был иметь одну башню главного калибра. 7 января 1942 г. командиром крейсера был назначен капитан 1 ранга И.Г. Святов.
Зимой 1941–1942 гг. неподвижно стоявший крейсер неоднократно обстреливала немецкая артиллерия. 21 января 1942 г. в корабль попал 6-дюймовый снаряд, в результате попадания было выведено из строя 100-мм орудие. Главный калибр корабля привлекался к контрбатарейной борьбе. 8 и 9 февраля «Максим Горький» обстреливал батареи противника на Вороньей горе израсходовав 29 180-мм снарядов.
С 28 марта по 30 апреля 1942 г. противник осуществил операцию «Айштосс» с целью уничтожить корабли КБФ. При отражении налетов отличились артиллеристы «Максима Горького». 4 апреля немецкие бомбардировщики сбросили на корабль более 70 бомб, две из них разорвались на стенке в 5–7 м от борта в районе 2-й башни, а одна — в воде в 3–4 м от правого борта напротив боевой рубки. Однако «Максим Горький» отделался незначительными повреждениями. На следующий день налет повторился и опять без результатов для люфтваффе. 22 апреля крейсер обстрелял батареи противника в районе Лигово, содействуя войскам 42-й армии. Самым тяжелым днем для кораблей стоявших на Неве было 24 апреля когда «Максим Горький» атаковали 10 бомбардировщиков Ju-88, 12 пикировщиков Ju-87 и 15 истребителей Me-109. Налет сопровождался артобстрелом, радисты крейсера засекли работу вражеского корректировщика, находившегося в районе стоянки корабля. Свыше 150 бомб и 50 снарядов разорвались вблизи корабля. Прямых попаданий в крейсер не было, но осколками были убиты 3 краснофлотца и 5 — ранены. От попаданий бомб и снарядов загорелся стоявший по носу крейсера транспорт, а также портовый склад, для их тушения были посланы аварийные партии. Зенитчики крейсера в этот день сбили два самолета. Следовало сменить стоянку, но лед был еще крепок, а буксиры и ледоколы не имели топлива. Налеты повторились 25 и 27 апреля, когда вслед за начавшимся артобстрелом корабль подвергся новым воздушным атакам. Всего 27 апреля вблизи корабля разорвалось 15 авиабомб и около 100 снарядов, осколки которых сделали множество мелких пробоин. В этот день зенитчиками корабля были сбиты два Ju-87. При отражении налетов авиации противника зенитчики крейсера израсходовали в апреле 504 100-мм, 1377 37-мм снарядов и 2181 12,7-мм патронов. Прямых попаданий в корабль противник не добился, но от сотрясений вышли из строя большинство приемников и передатчиков, дальномеры, котел № 3. Только вечером 28 апреля крейсер перевели к стенке завода № 196 (Судомех). Во время ремонта на крейсере дополнительно установили три 37-мм автомата и два счетверенных пулемета «Виккерс».
В мае-июне 1942 г. крейсер поддерживал своим огнем Невскую и Приморскую оперативные группы Ленинградского фронта, в августе «Максим Горький» выполнил три стрельбы по батареям противника в районе совхоза «Беззаботное». Всего за 1942 год главный калибр крейсера провел 9 боевых стрельб, выпустив по противнику 86 180-мм снарядов.
Зимой 1942–1943 гг. был выполнен ремонт механизмов и башен главного калибра. Верхняя палуба крейсера была покрыта броневыми плитами толщиной 30–37 мм в два слоя. Всего было уложено плит весом 225 т.
18 февраля 1943 г. в командование кораблем вступил капитан 1 ранга А.Г. Ванифатьев.
Летом 1943 г. «Максим Горький» участвовал в контрбатарейной борьбе: 9 июля с позиции у завода «Судомех» и 17 августа от Железной стенки торгового порта крейсер обстреливал батареи противника в районе Знаменское, Коркули, израсходовав 106 снарядов главного калибра.
В январе 1944 года, накануне операции по снятию блокады Ленинграда крейсер был включен с состав второй группы морской артиллерии, корабли должны были разрушать узлы сопротивления, командные пункты, склады противника. 13 и 14 января орудия главного калибра «Максима Горького» произвели несколько выстрелов по укреплениям противника. Но основной удар артиллерия флота нанесла 15 января. 276 снарядов — 27 т смертоносного металла обрушили в этот день на позиции противника артиллеристы крейсера. Были отмечены три взрыва и большой пожар. С выходом наших войск на ближние подступы к основным узлам сопротивления противника — Красное Село и Ропша, на артиллерию крейсеров 2-й группы была возложена задача массированными огневыми ударами, чередующимися с методическим огнем, парализовать пути сообщения отходившей Петергофско-Стрельнинской группировки противника, рассеяв и уничтожив скопления его живой силы и техники. С 16 по 19 января главный калибр крейсера подавлял очаги сопротивления противника, выпуская в день от 60 до 140 снарядов. 24 января орудия крейсера содействовали наступлению 67-й армии и войск Волховского фронта на Тосненском направлении. За время проведения операции главный калибр крейсера выпустил по противнику 701 снаряд.
В июне 1944 г. «Максим Горький» в составе четвертой артиллерийской группы поддерживал огнем своих орудий наступление частей советской армии на Выборгском направлении, уничтожая укрепления линии Манергейма. 9 июня крейсер выпустил 100 снарядов главного калибра по району Куоккала.
За 1941–1944 гг. кораблем было выполнено 126 боевых стрельб, выпущено 2300 180-мм снарядов. Отражая налеты вражеской авиации, зенитчики сбили 5 самолетов.
25 февраля 1946 г. «Максим Горький» вошел в состав эскадры Южно-Балтийского флота (4-й ВМФ), перешел в Лиепаю, а затем в Балтийск. 7 ноября 1947 г. «Максим Горький» приходил из Балтийска в Ленинград для участия в параде.
В декабре 1950 г на корабле проводились (и весьма успешно) испытания первого советского корабельного вертолета Ка-10.
В июле 1953 года «Максим Горький» в последний раз возглавил парад кораблей на Неве в честь дня ВМФ, а в декабре встал на капремонт и модернизацию на завод № 194.
Рассматривались несколько проектов модернизации и дальнейшего использования корабля. Но 17 февраля 1956 г. вполне боеспособный корабль был выведен из боевого состава КБФ и переформирован в опытовый крейсер, а 18 апреля 1959 г. — исключен из состава ВМФ и сдан на слом.
Заложен 15 октября 1935 г. на заводе № 198 (им. А. Марти) в Николаеве спущен на воду 28 июня 1937 г, 20 июня 1940 г. он вступил в строй и вошел в состав ЧФ. Корабль строился по пр. 26 (его ТТЭ аналогичны «Кирову»).
22 июня 1941 г. корабль под командованием капитана 1 ранга Ф.С. Маркова встретил в составе ОЛС ЧФ на Севастопольском рейде.
На первую боевую операцию «Ворошилов» под флагом командира ОЛС контр-адмирала Т.А. Новикова вышел вечером 25 июня. Во главе группы поддержки (совместно с эсминцами «Сообразительный» и «Смышленый») он должен был прикрывать набег двух лидеров на Констанцу. Операция началась удачно, на рассвете 26 июня лидеры выпустили 350 снарядов по нефтехранилищу, порту и вокзалу, вызвав сильные пожары. Но закончилась она неудачно. На отходе подорвался на мине и погиб лидер «Москва», тяжелые повреждения получил «Харьков».