Japoński program rozbudowy floty wyszedł od wzorów brytyjskich, jednak szybko dorobił się własnych koncepcji projektowania ciężkich jednostek, czego pierwszym dobitnym przykładem były pancerniki typu Fuso, potwierdzeniem zaś następny typ Ise oraz najpotężniejsze w swoim czasie Nagato i Mutsu. Dalszy rozwój Połączonej Floty został na długie lata wstrzymany przez postanowienia konferencji waszyngtońskiej, stąd istniejące już jednostki poddano daleko idącym modyfikacjom.

Fuso i Yamashiro weszły do służby w okresie pierwszej wojny światowej, będąc na owe czasy okrętami nowoczesnymi, jednak już w latach dwudziestych zdecydowano się na ich modernizację, otaczając przedni, trójnożny maszt pomostami oraz zwiększając kąt podniesienia dział artylerii głównej z 25 do 33 stopni. Niewiele później, w pierwszej połowie lat trzydziestych zostały poddane gruntownej przebudowie, polegającej m. in. na dalszym zwiększeniu kąta podniesienia dział (do 43 stopni), dodaniu "bąbli" przeciwtorpedowych, wzmocnieniu pancerza, wymianie siłowni, usunięciu przedniego komina i wydłużeniu kadłuba w części rufowej o osiem metrów. W okresie międzywojennym zasłynęły przede wszystkim dzięki niebywale rozbudowanym pomostom bojowym, wyrastającym niczym wieże ponad poziom pokładu. W przypadku Yamashiro zwana powszechnie "pagodą" konstrukcja miała wysokość 41 metrów (cztery metry mniej, niż na Fuso).

Po zakończeniu przebudowy w 1935 roku Yamashiro został okrętem flagowym Połączonej Floty. W 1941 roku wchodził w skład drugiego dywizjonu pancerników (razem z Mutsu, Nagato). Wziął udział w kilku operacjach, większość czasu spędzał jednak na kotwicowisku Hashirajima. Po bitwie pod Midway planowano przebudowę obu okrętów typu Fuso na lotniskowce, jednak zaniechano tych planów (zrealizowanych wobec typu Ise). W lutym 1944 Yamashiro został przeznaczony do zadań szkoleniowych.

Wobec coraz trudniejszej sytuacji cesarstwa w czerwcu 1944 roku zdecydowano o dozbrojeniu obu okrętów w artylerię przeciwlotniczą oraz (zapewne) w działający w podczerwieni system identyfikacyjny (IFF) i przywróceniu ich do służby liniowej, co nastąpiło we wrześniu 1944. W tym samym miesiącu zostały pod dowództwem wiceadmirała Nishimury skierowane ku Filipinom, w ramach planu mającego odeprzeć amerykańską inwazję na archipelag. 25 września, podczas próby forsowania cieśniny Surigao, trafiły na znaczne siły przeciwnika, złożone z niszczycieli, krążowników i sześciu starszych okrętów liniowych pod dowództwem admirała Olendorfera. Były to California, Pennsylvania, Mississippi, Tennessee, Maryland i West Virginia. O godzinie 3.38 trafiony kilkoma torpedami Fuso miał eksplodować i przełamać się na dwie części, które zatonęły osobno, niesione prądami morskimi (czy też taką relację można było przez lata napotkać w wielu źródłach - ostatecznie okazało się to nieprawdą ). Yamashiro próbował dalszego marszu, jednak o 3.53 dostał się pod ogień amerykańskich pancerników (wszystkich, prócz Pennsylvanii, nie mającej nowoczesnych urządzeń kierowania ogniem), które po raz pierwszy i ostatni w historii ustawiły się w szyku liniowym, przegradzając szlak zespołowi japońskiemu (w klasycznej dla walki flot liniowych pozycji zwanej "postawieniem kreski nad T"). Wielokrotnie trafiony Yamashiro zawrócił, dodatkowo wystawiając płonącą sylwetkę na ciosy, ale o 4.19 przewrócił się i szybko zatonął rufą, ze stratą około 1400 ludzi. Spośród rozbitków, którzy wcale nie chcieli być ratowani, wyłowiono tylko trzech...

Poszukiwania wraków w cieśninie Surigao rozpoczęła w kwietniu 2001 roku firma John Bennet Deep Ocean Research International, co doprowadziło do odkrycia z pomocą sonaru masywnego kadłuba w pozycji odpowiadającej zasadniczo miejscu zatonięcia Yamashiro. Sądząc po pierwszym obrazie, pancernik wydawał się spoczywać na dnie prosto i w całości.

Weryfikacja wstępnych wniosków miała miejsce w lipcu 2006 roku, kiedy doświadczony nurek i instruktor Cedric Verdier postanowił spróbować technicznego zejścia do szczątków, które spoczywają na głębokości 198 metrów (z najwyższym punktem na poziomie 176 m). Wymagało to szeregu przygotowań, w końcu jednak 19 lipca udało mu się dotrzeć do wraku Yamashiro. Wedle relacji nurka, który spędził na dnie niecały kwadrans, pancernik leży na burcie, z zachowaną przynajmniej częścią nadbudówek i zapewne nienaruszonym kadłubem. Planowane na następny dzień kolejne nurkowania nie powiodły się, nie przyniosły zatem żadnych więcej informacji.

Wraki obu pancerników, tak Yamashiro, jak i Fuso, zostały ostatecznie zlokalizowane i ponad wszelką wątpliwość zidentyfikowawane z użyciem sonaru oraz pojazdów ROV 26 listopada 2017 roku w trakcie zorganizowanej przez Paula Allena ekspedycji wykorzystującej statek badawczy RV Petrel. Oprócz obu japońskich pancerników w trakcie tej wyprawy rozpoznano także wraki kilku niszczycieli, w tym amerykańskiego czterofajkowca USS Ward, wsławionego akcją pod Pearl Harbor rankiem 7 grudnia 1941.

Oba wraki leżą stępkami do góry, chociaż poza tym są jak najbardziej rozpoznawalne. Dziób spoczywającego na głębokości około 190 metrów Yamashiro "złożył" się w dość specyficzny sposób i leży zagięty ku tyłowi na przedniej części okrętu, przy czym brakuje mu dwóch górnych pokładów i dziobowej chryzantemy. Część rufowa zapadła się w dużym stopniu, zaś cały, spoczywający względnie płytko wrak obrośnięty jest okazami podmorskiego życia i zdradza tendencję do postępującej degradacji i rozpadu.

Stan obu wraków sugeruje, że zatonęły w identyczny sposób - najpierw przewracając się do góry dnem, potem tonąc dziobem, który oparł się o dno, gdy rufa była jeszcze wysoko w górze, może nawet na powierzchni. Wówczas najpewniej dziobowe fragmenty kadłubów odłamały się, oparte tak o dno - w przypadku w przypadku Fuso osłabiona wcześniej trafieniem torpedy sekcja całkiem odpadła i spoczywa pod kątem przy prawej burcie.