Gneisenau fue el segundo barco que llevó el nombre del general prusiano August von Gneisenau.
La construcción del crucero de batalla se retrasó debido a un cambio de diseño a mitad de la construcción. Era un buque de tratado con un desplazamiento inferior al límite de 35.000 toneladas.
Fue devuelto para su reacondicionamiento inmediatamente en el invierno de 1938 después de darse cuenta de que su bajo perfil traía demasiada agua a su cubierta; el problema se resolvió después de colocar una nueva proa en el barco.
Cuando la Segunda Guerra Mundial comenzó militarmente en Europa, el Gneisenau fue atacado por la Real Fuerza Aérea Británica en Brunsbüttelkoog el 4 de septiembre de 1939, aunque no sufrió daños.
A continuación fue destinado al Atlántico Norte para atacar a los buques mercantes que transportaban suministros vitales para Gran Bretaña.
En 1940, participó en la invasión de Noruega desde el mar, que incluyó un duelo inconcluso con el crucero de batalla británico Renown.
Su segundo compromiso importante se produjo el 8 de junio, cuando atacó por sorpresa al grupo de trabajo británico centrado en el portaaviones Glorious.
Su último combate importante se llevó a cabo junto a su buque hermano Scharnhorst en marzo de 1941, destruyendo 14 buques (22 en total para el grupo de trabajo) en una misión de asalto contra el transporte marítimo británico.
En 1942 el Gneisenau participó en el Channel Dash, un movimiento diurno de la flota alemana desde la costa francesa hacia Alemania (Operación Cerberus). Pudo llegar a su destino, Kiel, pero fue dañado por una mina en el camino.
Aunque ya había sobrevivido a varias minas y otros daños de batalla, esta vez no fue tan afortunado; mientras aún estaba en los astilleros, fue atacado por la aviación los días 26 y 27 de febrero de 1942 y quedó tan dañado que nunca se completaron las reparaciones.
Sus cañones fueron retirados para instalar baterías en tierra en Dinamarca y Noruega, y el casco fue finalmente hundido en el puerto de Gotenhafen para evitar que los aliados utilizaran el puerto.
