“华盛顿条约”像个紧箍咒，禁锢了世界各海军强国 10 多年，使战列舰的发展暂时出现了停滞的局面。1936 年，条约期限解禁时，世界各海军强国如出樊笼，争分夺秒投入新一轮军备竞赛。战列舰的吨位和主炮口径越来越大，巨舰大炮主义到了登峰造极的地步。

1934 年，在条约到期前两年，各国就悄悄地为突破条约的限制而进行新战列舰的设计。日本秘密研制一种被后人称为“超级巨舰”的战列舰，1937年11月和1938年3月分别动工建造超级巨型战列舰“大和”号和“武藏”号。经过4年多苦心营造，这两艘巨舰分别于1941年12月 16 日和 1942年8月5日下水服役。这两条舰是世界历史上最大的战列舰。其满载排水量7.3 万吨、标准排水量 6.4 万吨，航速 27 节，装备 6 座世界上最大口径的主炮，口径竟达 460 毫米，最大射程41公里。

德国自第一次世界大战后就受限制，解禁后，他们甩开膀子大干了。当年因战败， 11 艘战列舰、 13 艘巡洋舰和 50 艘驱逐舰被迫被自己凿沉的屈辱，刺激着他们变本加厉地造大舰。1935～ 1939 年，德国制造了两艘“沙恩霍斯特”型战列舰，排水量 2.6万吨，速度 27 节，装备 9 门 280 毫米主炮，配置在 3 座 3 管炮塔中，还装备了 12 门 150 毫米火炮。整个舰的装甲面积和厚度也大大增加。不久，德国又造了两艘“伸斯麦”型战舰，满载排水量 5.2 万吨，航速30节，381 毫米主炮 8 门， 150 毫米副炮 12 门，飞机 6 架。该舰成为欧洲最大的战列舰。英国在条约到期后，立即制造了 5 艘“金·乔治”五型战列舰，排水量为 3.5 万吨，速度 27 节；在第二次世界大战中制造了“先锋”战列舰；还造了 5 艘“英王乔治五世”型战列舰，满载排水量 4.4 万吨，航速 30 节，有355 毫米主炮 10 门，飞机 4 架。美国制造了 6 艘北卡罗莱娜和南达型战列舰，排水量 3.5 万吨，速度 28 节。在第二次世界大战期间，美国又造了4艘“衣阿华”型战列舰，标准排水量 4.5 万吨、满载排水量5.8万吨，航速 33节，3座三联装 406 毫米主炮。这段时期制造的战列舰排水量、主炮的口径、航速都达到了空前未有的程度。主炮射程增加到 3.6 万米。为了更好地发扬主炮的火力，大部分主炮集中在舰艇的前部；多数国家使用了 3 管炮塔，而其他国家是用双管和四管炮塔。由于飞机的威胁增大，新建造的战列舰，普遍增强了防空火力，拆除了一些副炮，加装了大量的自动高射炮，留下的副炮也改成高平两用炮。日本和德国的一些战列舰装备有鱼雷武器。许多战列舰的尾部设有2 座水上飞机弹射机。

由于安装了 13～ 20 万马力的蒸汽涡轮机，把舰的长度增加到 270 米，并将舰首前端改造成剪状以改善高速航行时的劈波性能，从而使战列舰的速度提高到 30～ 33 节。改善了指挥控制系统。 在第二次世界大战期间，雷达、声纳以及其他电子新技术的应用，改善了战列舰的指挥控制系统，使一些战列舰成了编队的指挥舰。如雷达的使用，不仅能大面积搜索海区，而且在夜间亦能指挥舰炮准确射击。

但是航空母舰的异军突起，威胁着战列舰的“海上霸主”地位。20 世纪 20 年代至 30 年代，在一些海军强国发生了战列舰与航空兵地位和作用的争论。尽管争论没有最后裁决，航空兵还是向战列舰发起了挑战。第二次大战初期，当成群结队的飞机带着鱼雷、穿甲弹、标准弹……一古脑儿地向战列舰倾泻下来的时候，战列舰厚厚的装甲似乎变得那么脆弱了，招架之功、还手之力也不那么灵光了。“俾斯麦”、“提尔皮茨”、“英国王子”、“亚利桑那”、“西弗吉尼亚”、“内华达”、“加利福尼亚”……一艘艘巨舰，在飞机的轰击下，折桅断身，沉入大海。第二次世界大战期间，约有70艘战列舰参战，被击沉、击毁28艘。1941 年 12 月 7 日，日本航空母舰编队的飞机偷袭美国海军基地珍珠港，停泊在港内的 8 艘战列舰、 7 艘重轻巡洋舰。此战一举奠定了航空母舰的霸主地位。从此，战列舰从顶峰跌落下来。此后，二战中重要的海上战役都是在150海里到200海里的距离上进行的，战斗的主角是从航空母舰或陆地机场起飞的飞机，双方的军舰根本不打照面，大口径的舰炮对敌方舰船也无用武之地。战列舰当起了“护航兵”，在保证联合舰队尤其是航空母舰免遭敌机和大型舰艇的攻击时，发挥着作用。此外，战列舰在攻击海岸、登陆战役中，大口径火炮方派上用场，能准确地、长时间地轰击海岸工事和军事设施，对登陆部队施行炮火支援。但是他不再是作为耀武扬威的海上霸主而存在了……