В процессе постройки "Джулио Чезаре" был перегружен на 2000 т, что увеличило его осадку на 0,9 м. Это привело к уменьшению полной скорости хода по сравнению с проектной на 1 узел; кроме того, из 2,5 м высоты главного броневого пояса над ватерлинией осталось лишь 0,75 м.

Строительство "Чезаре” закончили в конце ноября 1913 года, и до официального ввода в строй он проходил различные испытания, входя в состав Боевой эскадры вице-адмирала Амеро д'Асте Стелла. Когда в августе 1914 года началась мировая война, все три находящихся в строю итальянских дредноута входили в 1-ю Боевую дивизию контр-адмирала К.Корси. "Чезаре” командовал капитан 1 ранга Марцоло.

На момент объявления войны 24 мая 1915 года все дредноуты типа "Чезаре” находились в главной базе Таранто, входя в состав 1-й дивизии линейных кораблей контр-адмирала Корси. Сразу после объявления войны Италия приступила к блокаде австрийского побережья. Дредноуты в Таранто находились в трехчасовой готовности, проводя в заливе эволюции и стрельбы. Их главной задачей был бой с дредноутами противника. Ни в каком другом случае рисковать ими не разрешалось.

Одной из немногих операций, к которой привлекались дредноуты, была оккупация базы Курцола на полуострове Саббионцела (Италия). Осуществляя дальнее прикрытие сил вторжения, 1-я дивизия, в которую входили все три линкора типа "Чезаре”, 13.03.1916 года перешла в Валону вместе с броненосцами типа "Реджина Маргарита” и эсминцами, а затем снова вернулась в Таранто.

После мировой войны дредноуты типа "Чезаре” были самыми современными и мощными итальянскими кораблями , поэтому руководство флотом уделяло много внимания повышению их боевой эффективности на основе военного опыта. Линкор прошел первую модернизацию, закончившуюся в 1922 году: треногие фок-мачты заменили четырехопорными, которые перенесли вперед от дымовой трубы, чтобы уменьшить влияние на директоры дыма и тепла от котлов носового котельного отделения. Вертикальную часть прежней фок-мачты срезали приблизительно на уровне верхней кромки трубы и использовали как опору для грузовой стрелы. Тогда же "Чезаре” лишился своего великолепного носового украшения - огромного орла, державшего в лапах ленту с девизом Цезаря: "Пришел. Увидел. Победил”.

В августе 1923 года, когда обострились отношения с Грецией, корабль принял участие в операции на о.Корфу, а в 1925-м стал на более значительную модернизацию: заменили системы управления артогнем, слева на полубаке, перед носовыми башнями, установили катапульту для запуска гидросамолета типа "Макки” М18, который размещался на крыше средней башни. Для подъема самолета с воды и установки его на катапульту за последней на верхней палубе появился кран, который мог опускаться в горизонтальное положение, чтобы не мешать стрельбе орудий. На носовой боевой рубке также появилась башенка со строенным дальномером.

Однако время линкоров с 305-мм орудиями прошло, и никакие улучшения уже не могли сделать их достойными соперниками кораблей, построенных в последние годы войны. Поэтому в 1928 году "Чезаре” стал учебным артиллерийским кораблем.

Проект очередной модернизации был разработан в Комитете по военно-морским проектам под руководством инженер-генерала Франческо Ротунди. Он предусматривал рассверловку 305-мм орудий, насколько это возможно с точки зрения их прочности, замену станков для повышения дальности стрельбы, усиление бронирования. Проще обстояло дело с заменой главных механизмов, что уже неоднократно делали англичане и японцы на своих крупных кораблях. Снятие средней башни, ставшей к 30-м годам анахронизмом, давало достаточно места для установки новой двухвальной энергетической установки, которая должна была обеспечить скорость 27 узлов. Горизонтальное бронирование тоже было несколько увеличено. "Чезаре” проходил модернизацию на верфи Кантиери дель Тиррено в Генуе с 25 октября 1933 года по 1 октября 1937 года.

В ходе модернизации сняли все надстройки, башни, среднюю артиллерию, часть брони. Корпус полностью "выпотрошили”, удлинили, установили в нем противоторпедную защиту, новые котлы и турбозубчатые агрегаты, усилили палубное бронирование и поставили новые надстройки. Так что, когда линкор впервые появился на виду во время большого смотра флота в Неаполитанской бухте, устроенного в мае 1938 года, он не имел ничего общего со своим прежним обликом.

На Тегеранской конференции в конце 1943 года Сталин настоял на разделе итальянского флота между союзниками. Вопрос о передаче итальянских кораблей был решен только в процессе подготовки мирного договора с Италией.

По решению Тройственной комиссии 1948 года СССР получил линкор "Джулио Чезаре” постройки времен первой мировой войны. 9 декабря 1948 года "Чезаре” навсегда покинул Таранто. 6 февраля над кораблем подняли военно-морской флаг СССР, а через две недели он вышел в Севастополь. Приказом по Черноморскому флоту от 5 марта 1949 года линкору присвоили название "Новороссийск”.

Корабль был передан итальянцами советским морякам в крайне запущенном состоянии, что, учитывая характер его предыдущей эксплуатации, было вполне естественно. В течение пяти лет, с 1943 по 1948 год линкор, в числе других кораблей итальянского флота, стоял, не будучи законсервированным, с минимальной командой и без надлежащего технического обслуживания, ржавея и обрастая ракушками. Правда, непосредственно перед передачей Советскому Союзу он прошел небольшой ремонт, касавшийся в основном электромеханической части. Условия жизни экипажа никак не соответствовали ни климатическим особенностям Черноморского региона, ни организации службы советского флота. Штатное камбузное оборудование обеспечивало лишь обслуживание кают-компании офицерского состава, а на командном камбузе имелись лишь котлы для варки макарон (к тому же неисправные), так как при стоянке в базе экипажи итальянских кораблей жили в береговых казармах, а на корабле их рацион состоял только из макарон, сухого вина и оливкового масла.

Первое время (до оборудования нормального камбуза) питание моряков обеспечивалось несколькими армейскими походными кухнями, почти круглосуточно дымившими на палубе. В холодное время, в особенности при минусовых температурах наружного воздуха, в кубриках под палубой полубака, не имевшей изоляции, личный состав находился под сплошным конденсатным дождем от обильного отпотевания. Для отдыха служили двух- и трехъярусные койки, размещенные буквально впритык друг к другу в проходных кубриках.

В середине мая 1949 года линкор поставили в Северный док. При этом специалисты были поражены как изяществом обводов подводной части, так и характером ее обрастания. Интенсивно оброс ракушкой лишь район переменной ватерлинии, а остальная часть, покрытая пастой неустановленного состава, почти не обросла.

Уже в июле "Новороссийск" принял участие в маневрах эскадры в качестве флагмана. В последующие шесть лет на корабле постепенно был выполнен значительный объем работ по ремонту, частичной замене и модернизации боевых и технических средств. С 1949 по 1955 год линкор восемь раз находился в заводском ремонте. По свидетельству служивших на нем офицеров и матросов, заменили даже турбины - на новые Харьковского завода, так что на ходовых испытаниях "Новороссийск” показал скорость свыше 27 узлов. Вообще кораблю уделялось много внимания, поскольку он, несмотря на преклонный возраст, был самым сильным по артиллерийскому вооружению в советском флоте. Вместо планировавшегося перевооружения на отечественные 305-мм орудия с длиной ствола в 52 калибра решили оставить итальянские и даже начали производство боезапаса для них, поскольку на момент передачи имелся только один штатный боезапас. (Из-за ненадежной взрывчатой начинки часть снарядов, в ожидании новых, свезли в береговой арсенал).

С мая и до конца октября 1955 года "Новороссийск” несколько раз выходил в море, отрабатывая задачи по боевой подготовке. 28 октября 1955 года линкор вернулся из последнего похода и занял место на "линкорной бочке” в районе Морского Госпиталя (глубина 17 м воды и около 30 м вязкого ила). Кроме экипажа, на борту находилось пополнение - военнослужащие, переведенные из армии во флот, временно размещенные на линкоре.

В 01.31 29 октября под корпусом корабля с правого борта в носу раздался взрыв, по оценкам равный 1000-1200 кг тринитротолуола. Была обьявлена боевая тревога, корабль начал крениться, и в 04.15 опрокинулся через левый борт. Сотни людей, построенных на палубе, упали в воду и были накрыты корпусом линкора.

В таком положении корабль оставался несколько часов, уперевшись в твердый грунт мачтами. Только в 22.00 корпус полностью исчез под водой. Множество моряков остались в воздушных подушках отсеков опрокинувшегося корабля - ведь там было их место по боевой тревоге. Из них удалось спасти лишь девять человек. Через прорезанное в кормовой части днища отверстие вышли семь человек, еще двух моряков удалось спасти водолазам, выведя их из-под палубы юта, неплотно прилегавшей к грунту. В общем, повторилась трагедия "Императрицы Марии" - с ней случилось очень похожее в 1-ю мировую войну.

Всего при катастрофе погибло 604 человека, включая аварийные партии с других кораблей эскадры. Причины взрыва и по настоящее время не выяснены. В закрытом письме ЦК КПСС в мае 1956 года было официально заявлено, что к гибели корабля привели недисциплинированность экипажа и якобы царившая на борту паника. Несмотря на это, многие считают, что корабль был взорван итальянскими диверсантами. Ведь до 1949 года "Новороссийск" носил название "Джулио Чезаре" ("Юлии Цезарь") и входил в состав итальянского флота. Имеются свидетельства, что в тот день внешний рейд не охранялся, а шумопеленгаторные станции не работали. Во время Второй мировой войны итальянские диверсанты, служившие у принца Валерио Боргезе, завоевали довольно-таки мрачную славу. "Люди-лягушки", как их называли, проникали в гавань на специальной двухместной торпеде, начиненной тремястами килограммами взрывчатки, и направляли ее на потенциальную жертву. В других случаях они крепили мины к днищу кораблей противника. Среди других версий: невзорвавшаяся мина времен 2-й мировой войны. Хотя по мнению большинства специалистов, характер взрыва не был похож на взрыв донной мины.

Случившаяся трагедия была государственной тайной, и в отечественных средствах массовой информации о ней не было ни слова. В результате катастрофы пострадал командующий ВМФ адмирал Кузнецов - его сняли с должности, лишили звания адмирала и отправили в отставку.

В 1956 году линкор подняли и разобрали на металлолом.