L'H8K iniziò ad essere consegnato ai reparti nel 1941 e venne utilizzato per la prima volta in un'azione bellica durante l'[[Operazione K (seconda guerra mondiale)|Operazione K]], nella notte tra il 3 ed il 4 marzo [[1942]] con due esemplari diretti a [[Pearl Harbor]] in una missione di bombardamento. In quell'occasione, dato che l'obbiettivo era al di fuori del raggio d'azione del modello vennero riforniti, previo [[ammaraggio]] nell'[[atollo]] [[French Frigate Shoals]], da un sottomarino della Marina imperiale che si trovava sulla loro rotta. Benché, nonostante la difficoltà della missione, i due velivoli fossero riusciti a raggiungere Pearl Harbor, a causa della scarsa visibilità il bombardamento non ebbe il successo sperato non riuscendo a compiere alcun danno significativo.<ref>Raymer, E.C. ''Descent Into Darkness'', pp 96-98. Presidio Press, 1996, ISBN 0-89141-589-0.</ref>
Gli H8K2, in versione migliorata, furono utilizzati in numerose missioni di pattugliamento marittimo a lungo raggio, ricognizione, bombardamento e trasporto tattico durante la [[Guerra del Pacifico (1941-1945)|Guerra del Pacifico]].
