Pierwszemu starano się zaradzić wysyłając do Japonii delegację, która otrzymała możliwość poznania szczegółów budowy lotniskowca Akagi, drugi problem nie został nigdy w pełni rozwiązany i w jakimś stopniu przyczynił się zapewne do takiego a nie innego losu okrętu. Początkowo zakładano, że lotniskowce będą działać samodzielnie na szlakach atlantyckich, potem zaczęto skłaniać się ku pomysłowi tworzenia zespołów ciężkich jednostek z ich udziałem, które miały atakować przede wszystkim żeglugę handlową przeciwnika. Jednak krótko po rozpoczęciu wojny budowa nowych wielkich okrętów została w Niemczech zawieszona (co objęło np. pancerniki typu "H"). W kwietniu 1940 roku przerwano także prace nad Grafem Zeppelinem, który był wówczas gotowy w 85%. Budowy jego bliźniaka zaniechano już 19 września 1939 i między lutym a czerwcem 1940 pocięto na złom spoczywającą na pochylni gotową część kadłuba.

W lipcu 1940 roku nieukończony lotniskowiec został przebazowany do Gdyni a na krótko przed atakiem na Związek Radziecki trafił do Szczecina, gdzie cumował przy (dzisiejszych) Wałach Chrobrego. Wszystkie te przeprowadzki miały uchronić go przed atakami lotnictwa przeciwnika. W listopadzie 1941 ponownie skierowano go Gdyni dla wznowienia budowy, do czego jednak nie doszło. Dopiero rok później wrócił do Kilonii, gdzie w grudniu 1942 podjęto dalsze prace nad okrętem - przerwane ponownie już na przełomie stycznia i lutego 1943 na etapie 95%.

Równolegle z nieustannymi wędrówkami lotniskowca trwały spory na temat jego zastosowania i wyposażenia oraz całościowej koncepcji rozwijania i wykorzystania Kriegsmarine. Ostateczne postawienie w 1943 roku na rozbudowę floty podwodnej (związane z nominacją Doenitza na stanowisko głównodowodzącego) pogrzebało ostatecznie wszelkie plany ukończenia Grafa Zeppelina (jak i innych lotniskowców, przebudowanych z krążowników i statków pasażerskich). Zdjęte uzbrojenie trafiło na wyposażenie baterii brzegowych w Norwegii a sam okręt ponownie znalazł się w Szczecinie, gdzie pod koniec kwietnia 1943 zdemontowano śruby i ułożono je na pokładzie lotniczym, aby w tym stanie, i pod opieką cywilnej załogi, lotniskowiec czekał, być może, na lepsze czasy.

Gdy wiosną 1942 ówczesny dowódca Kriegsmarine, admirał Raeder, podjął starania, aby Graf Zeppelin został ukończony, Bf-109T był już samolotem przestarzałym. Na jego następcę wytypowano Me-155 - projekt oparty w sporej mierze na konstrukcji Bf-109G. W sierpniu 1943 roku całość prac, w dużym stopniu zaawansowania, przekazana została do zakładów Blohm&Voss, gdzie przystąpiono do budowy prototypu BV-155 - już jako myśliwca wysokościowego. Nie został on ukończony do końca wojny, niekompletna maszyna znajduje się obecnie w zbiorach Smithonian Institution.

Drugim typem maszyny przewidzianym dla lotniskowców był samolot wielozadaniowy Fi-167 (wyłoniony w konkursie, podczas którego pokonał rywala, Ar-195). Prototyp oblatano w 1938 roku, później zbudowano serię przedprodukcyjną liczącą 12 maszyn. Samoloty posiadały wzmocnioną konstrukcję, hak do lądowania, bogatą automatykę płata, zapewniającą im świetne właściwości przy małych prędkościach lotu, odstrzeliwane na wypadek wodowania, stałe podwozie. Używane jako maszyny szkolne dla lotników morskich i one - jako dwupłatowce - były w 1942 roku przestarzałe. W chwili wznawiania prac na Grafie Zeppelinie w ich roli widziano morską wersję bombowca nurkującego Stuka - Ju-87C. Poza prototypami powstało jednak tylko kilka jego egzemplarzy seryjnych.

W kwietniu 1945 roku, gdy do Szczecina zbliżała się Armia Czerwona, lotniskowiec został zatopiony. Po otwarciu zaworów dennych zdetonowano w nim jeszcze szereg bomb głębinowych, które spustoszyły siłownię i podziurawiły poszycie. Przy podziale łupów wrak został przyznany Związkowi Radzieckiemu - z przeznaczeniem do złomowania albo zatopienia. Mimo wysuwanych propozycji wykorzystania okrętu jako wzoru dla budowy własnych lotniskowców, Rosjanie podporządkowali się międzysojuszniczym ustaleniom.

Po trafieniu jedną torpedą lotniskowiec zatonął w ciągu 23 minut, kładąc się na prawą burtę i pogrążając w wodzie dziobem. Rosjanie nie ujawnili szerzej tego faktu i w większości literatury przedmiotu można było przez lata znaleźć informację, jakoby Graf Zeppelin miał zostać przeholowany w pobliże Leningradu i tam zatopiony albo złomowany.