Enterprise var ett av fjorton fartyg som utrustades med RCA CXAM-1 RADAR. Hon var först baserad i San Diego (där hon användes i filmen Dive Bomber) och sedan i Pearl Harbor efter att den tidigare presidenten Roosevelt beordrade att flottan skulle baseras långt framme. Enterprise och de flygplanstrupper som hon bär med sig tränade mycket och flyttade flygplan mellan öbaserna i Stilla havet. Enterprise lämnade Pearl Harbor den 28 november 1941. Enterprise slutförde ett transportuppdrag och återvände till Hawaii efter att ha flyttat Marine Fighter Squadron 211 (VMF-211) till Wake Island den 7 december 1941. Detta var då japanerna attackerade Pearl Harbor.
Andra världskriget
Pearl Harbor
Enterprise återvände till Oahu på morgonen den 7 december 1941. 18 SBD Dauntlesses från Enterprise-skvadronen Scouting Squadron Six (VS-6) och Bombing Squadron Six (VB-6) anlände till Pearl Harbor medan japanerna anföll den. Trots att de blev överraskade gick de snabbt i aktion för att försvara Pearl Harbor. VS-6 förlorade sex flygplan under attacken. VB-6 förlorade ett. Många av dessa plan sköts ner av japanerna. Minst ett plan förlorades dock av luftvärnseld och många fler skadades. Under striden hördes en radiorapportering: "Attackera mig inte, detta är Six Baker Three ett amerikanskt plan". Senare hördes samma pilot (fänrik Manuel Gonzales från VB-6) säga till sin radioman/skytt att göra sig redo att landa på vattnet. Löjtnant C. E. Dickinson och hans besättningskamrat William C. Miller, från VS-6, sköt ner ett japanskt plan innan de var tvungna att hoppa ut efter att deras plan fattat eld. Dickinson åkte senare till Ford Island för att flyga ett annat plan. Han deltog när USA sökte efter den japanska flottan.
Enterprise skickade också upp sex F4F Wildcats från Fighting Squadron Six (VF-6) under attacken. Alla dessa flygplan utom två sköts ner av granatskadade AA-kanonister när de försökte landa på Ford Island senare på natten. Enterprise gjorde sina flygplan redo att gå ut på en stor sökning efter den japanska styrka som attackerade Pearl Harbor. De sökte söder och väster om Oahu. Japanerna hade dock börjat röra sig åt nordväst. Enterprise gick in i Pearl Harbor för att hämta bränsle och förnödenheter natten till den 8 december. Tidigt nästa morgon gick hon iväg för att patrullera resten av Hawaiiöarna för att se till att det inte skedde några fler attacker. Även om gruppen inte hittade några fartyg sänkte Enterprise-flygplanet den japanska ubåten I-70. I-70 sänktes vid
23°45′N 155°35′′W / 23.750°N 155.583°W / 23.750; -155.583 (USS Enterprise sänker I-70) den 10 december 1941.
Under de två sista veckorna i december 1941 flyttade Enterprise och hennes grupp väster om Hawaii för att se till att de öarna inte attackerades. Två andra grupper försökte samtidigt hjälpa till på Wake Island. Efter att Enterprise-gruppen haft en kort vila i Pearl Harbor lämnade de fartyget den 11 januari. De skyddade fartyg som skickade hjälp till Samoa. Den 1 februari gjorde Enterprise's Task Force 8 en räd mot Kwajalein, Wotje och Maloelap på Marshallöarna. De sänkte tre fartyg, skadade åtta och förstörde många flygplan.
Slaget vid Midway
Fem dagar senare seglade Enterprise till södra Stilla havet för att hjälpa andra amerikanska hangarfartyg i Korallhavet. Slaget i Korallhavet var dock över innan Enterprise kom dit.
Den 28 maj flyttade Enterprise, som konteramiral Raymond A. Spruances flaggskepp, till Midway. Hon fick order att hålla Midway och göra så mycket skada på fienden som möjligt. USS Hornet, sex kryssare och tio jagare var med Enterprise den dagen.
Både amerikanerna och japanerna inledde flygattacker. Även om striderna pågick fram till den 7 juni hade resultatet avgjorts i slutet av den 4 juni. Slaget om Midway började på morgonen den 4 juni 1942 när fyra japanska hangarfartyg attackerade Midway Island. Japanerna visste inte att den amerikanska flottan befann sig i området. Bara tre timmar efter att den första bomben slog ner på Midway anföll flygplan från de amerikanska hangarfartygen. Enterprise inledde en attack med hjälp av torpedobombplan, men den misslyckades. Strax därefter attackerade Enterprise dykbombare och sänkte de japanska hangarfartygen Kaga och Akagi. Senare på eftermiddagen sänkte bombplan från Enterprise och USS Yorktown Hiryu (flygplan från Yorktown sänkte även Sōryū). Yorktown och USS Hammann var de enda amerikanska fartyg som sänktes, men 113 flygplan gick förlorade. Av dessa förlorades 61 under attackerna. De japanska förlusterna var mycket större. De förlorade fyra hangarfartyg, en kryssare och 272 flygplan. Trots att hon förlorade många plan återvände Enterprise oskadad till Pearl Harbor den 13 juni 1942.
Södra Stilla havet
Efter en månads vila begav sig Enterprise den 15 juli 1942 till södra Stilla havet. Där hjälpte hon till att stödja attacken mot Salomonöarna den 8 augusti. Under slaget vid östra Salomonöarna sänktes det japanska lätta hangarfartyget Ryūjō. De japanska trupper som skulle ha landstigit på Guadalcanal tvingades tillbaka. Enterprise träffades tre gånger. 77 sjömän dödades och 91 skadades. Enterprise skadades svårt.
Enterprise låg i Pearl Harbor den 10 september-16 oktober 1942.
Den 13 november hjälpte piloter från Enterprise till att sänka Hiei. När sjöslaget vid Guadalcanal avslutades den 15 november 1942 hade Enterprise hjälpt till att sänka 16 fartyg och skadat ytterligare åtta.
Den 20 juli 1943 började Enterprise uppgraderas. Detta skedde under flera månader. Hon fick en anti-torpedoblister. Detta innebar att hangarfartyget skulle vara mer skyddat mot torpeder.
Återgång till tjänstgöring
Enterprise var tillbaka i november 1943. Hon hjälpte de amerikanska soldater som landade på Makin Atoll den 19-21 november 1943.
Enterprise skickade ut plan för att attackera Marshallöarna och hjälpte amerikanska soldater att landa på Kwajalein den 29 januari-3 februari 1944. Därefter gick hon till attack mot den japanska basen i Truk Lagoon på Carolineöarna den 17 februari.
Enterprise skickade ut plan för att angripa Jaluit-atollen den 20 februari. Hon hjälpte trupper som landade på Emirau Island (19-25 mars). Den 14 april hjälpte hon trupper att landa i Hollandia (numera Jayapura) på Nya Guinea.
Slaget om Filippinska havet
Den 19 juni 1944 deltog Enterprise i slaget om Filippinska havet. I över åtta timmar kämpade amerikanska och japanska piloter mot varandra. Under två dagar skadades sex amerikanska fartyg. 130 flygplan och 76 piloter och flygbesättningar förlorades. Amerikanska flygplan och amerikanska ubåtar sänkte tre japanska hangarfartyg (Hiyō, Shōkaku och Taihō). Japanerna förlorade 426 flygplan.
Enterprise hjälpte till att försvara de amerikanska fartygen och att slå till mot de japanska fartygen. Efter slaget hjälpte Enterprise till med invasionen av Saipan fram till den 5 juli. Därefter gick hon tillbaka till Pearl Harbor för en månads vila. Hon kom tillbaka den 24 augusti och attackerade Boninöarna från den 31 augusti till den 2 september.
Slaget vid Leytebukten
I slaget vid Leytebukten (23-26 oktober) attackerade Enterprise-planen slagskepp och förstörare. Under november angrep flygplan från Enterprise Manila och Yap. Hon återvände till Pearl Harbor den 6 december 1944.
Efter kriget
Operation Magic Carpet
Enterprise seglade till Pearl Harbor med 1 100 soldater. Därefter började hon segla till Europa. Hon tog med sig 10 000 soldater hem. Under Enterprises sista resa hamnade fartyget i mycket hårda vindar i Atlanten. Besättningen övergav nästan fartyget. Enterprise var tvungen att åka tillbaka till New York.
Enterprise fick en brittisk Admiralty Pennant. Vimpeln gavs till Enterprise som en gåva från en allierad. Enterprise är det enda fartyg som inte tillhör Royal Navy som fått utmärkelsen på över 400 år.
Slutet på "Big E"
Enterprise gick till New York Naval Shipyard den 18 januari 1946 för att avaktiveras. År 1946 skulle hon överlämnas till delstaten New York som ett minnesmärke. Denna plan avbröts dock 1949. "Big E" såldes den 1 juli 1958 till Lipsett Corporation för att skrotas. Skrotningen genomfördes i maj 1960.
Efterträdare till "Big E"
I november 1961 togs USS Enterprise (CVA(N)-65) i bruk. Detta var världens första kärnkraftsdrivna hangarfartyg. Enterprise (CVN-65) togs ur bruk den 1 december 2012. Ett annat Enterprise skulle vara ett hangarfartyg av Gerald R. Ford-klassen, CVN-80.