陸奧號在二戰期間表現最亮眼的一次，也是最後的一次，是發生在1943年自己的神秘爆炸。1943年6月8日中午，正在廣島灣柱島停泊的陸奧號突然發生爆炸事故，這是爆炸讓這艘軍艦的雙聯裝主炮直接飛向天空，而艦身則直接斷成兩截。這次事故導致艦上1474名官兵只有300多人活下來了，其餘的1100多人，全部喪命。

對於這次事故，日本軍方採取掩蓋事實的方式遮掩過去了，知道第二次世界大戰結束，日本國民還不知道這艘被他們視為男子漢的軍艦，早已葬身大海。事後日本軍方還成立了調查組，但是對於爆炸的真正原因，一直眾說紛紜，有的說是軍艦自身武器性能不穩定導致的爆炸，還有說法的是有間諜混入該艦，從而引爆了這艘軍艦。

因為這次爆炸相當徹底，導致這艘軍艦完全失去了搶救維修的可能，因此二戰期間日本也放棄了對這艘軍艦的打撈和挽救，直到1970年，日本才開始對這艘軍艦進行重新打撈，不過這個時候早已換了天地。