神通號在輕巡洋艦中可以算是十分知名的一艘,這主要來自於"美保關事件".昭和二年(1927)八月二十四日,艦隊舉辦大規模的演習,而在當天位於美保關近海的夜間演習中,輕巡洋艦神通號與驅逐艦蕨號發生了衝突撞擊,神通號的艦首在這次的事件中給撞爛了.事件發生後,艦長水城圭次大佐明爽的敘述了當時案發的情形,並一肩扛下了所有的責任,最後自刃謝罪.神通號在修復的過程中也剛好把艦首從直直插入水的平直型換成了向上彎曲展開型,從而增加了耐波性.

神通號在昭和九年(1934)裝上了水上機彈射器(之前使用架在前艦橋前的滑走台起飛艦偵)並且把後桅干改成了三腳式,後來在太平洋戰爭爆發前作了第二次的改裝,把魚雷發射管由二連裝的換成了四連裝的.

在中日戰爭爆發時,本艦和僚艦一起出動支援上海戰線的作戰.而在太平洋戰爭爆發時,本艦擔任由田中賴三少將領導的第二水雷戰隊的旗艦,參加了菲律賓攻略戰和萬鴉老攻略戰.

在昭和十七年(1942)二月二十七日的泗水海戰中,神通號和僚艦們一起奮戰,以雷砲擊擊沉了兩艘敵人驅逐艦.接下來在六月的中途島海戰中隸屬於護衛艦隊.在之後所羅門海域的作戰中則是擔任了開往瓜達卡那爾島的輸送船團的護衛任務,並在八月二十五日遭受敵機的攻擊而損傷.在昭和十八年(1943)一月則是參加了瓜島的撤收作戰.

昭和十八年(1943)七月十二日,神通號率領著第二水雷戰隊參加了科隆邦加拉島夜戰,雖然得到了擊傷美軍輕巡三隻,擊沉驅逐艦一隻的大戰果,不過本身也遭受美軍的集中攻擊而沉沒.