Свое первое задание крейсер получил в июле 1936 года, когда был отправлен в Испанию для эвакуации немецких граждан, застигнутых гражданской войной. Он также следил за советскими кораблями, доставлявшими военные грузы республиканцам и охранял немецкие транспорты, перевозившие оружие для франкистов. 31 мая 1937 года линкор и четыре торпедных катера германских ВМС открыли огонь по испанскому портовому городу Альмерия, в ответ на налет республиканской авиации на тяжелый крейсер «Дойчланд». От этого обстрела, предпринятого в нарушение международного права, погиб 21 житель города и 55 жителей получили ранения. К концу июня 1938 года на счету крейсера было уже восемь походов к испанским берегам.
Адмирал Шеер в Вильгельмсхафене в день вступления в строй (12 ноября 1934 г.)
Захват Клайпеды
В марте 1939 года вместе с остальными кораблями своего класса участвовал в захвате немцами Клайпеды.
Вторая Мировая война
В ходе Второй мировой войны «Адмирал Шеер» под командованием Теодора Кранке стал самым успешным рейдером Кригсмарине, предпринимая походы вплоть до Индийского океана.
Для крейсера Вторая Мировая война началась 4 сентября 1939 года, когда он был атакован в Вильгельмсхафене бомбардировщиками Королевских ВВС «Бристоль Бленхейм». В корабль попали 3 бомбы, однако серьёзных повреждений не причинили, при этом один бомбардировщик был сбит. После налета противовоздушная оборона корабля была улучшена — 88-мм зенитные орудия были заменены на 105-мм.
С 1 февраля и до конца июля 1940 года крейсер подвергается ремонту и модернизации. В частности, на него устанавливают новый радиолокатор «FuMO-26», оборудование для размагничивания, усиливают противовоздушную оборону.
Рейд капитана Кранке
В октябре 1940 года морская служба радиоперехвата (B-Dienst) получила информацию о выходе в море конвоя HX-84 из Галифакса. 23 октября «Адмирал Шеер» вышел из Готенхафена (Гдыня) и направился в Ставангер. 28 октября он прорвался в Атлантику через Датский пролив, а 5 ноября потопил свою первую жертву — британское судно «Мопан». В тот же день разведывательный самолет «Арадо-196» заметил конвой. В начале войны трансатлантические конвои охранялись эсминцами лишь в последние три дня пути. Считая, что конвой идет без охранения, Кранке решил атаковать его. Однако в охранении конвоя шел «Джервис-Бэй» — вспомогательный крейсер, переоборудованный из пассажирского судна. Несмотря на то, что вооружение британского крейсера состояло лишь из 6 устаревших орудий, он вступил в неравный бой и был потоплен. «Адмиралу Шееру» потребовалось около часа, чтобы потопить «Джервис-Бэй», что дало время остальным судам рассредоточиться. В результате «Адмиралу Шееру» удалось потопить лишь 5 судов из 37. Эта атака вызвала изменения в действиях Адмиралтейства. В США были закуплены эсминцы с достаточным запасом хода для пересечения Атлантики, кроме того, в охранение конвоев стали включаться авианосцы.
Адмиралтейство отправило несколько кораблей для поимки рейдера, но «Адмиралу Шееру» удалось ускользнуть и уйти на юг для встречи со своим заправщиком — танкером «Нордмарк». В последующие два месяца он потопил или захватил несколько кораблей. Новый 1941 год корабль встретил в южной Атлантике, в нескольких сотнях миль от архипелага Тристан-да-Кунья. В феврале 1941 года капитан Кранке предпринял рейд в Индийский океан. Ему удалось потопить ещё два судна, однако последнее из них успело подать сигнал бедствия, привлекший британские крейсера. «Адмирал Шеер» потопил ещё один сухогруз, ушёл от преследования и вернулся в Атлантику. Он направился на север, прошёл через Датский пролив и в конце концов достиг Киля 1 апреля 1941 года, пройдя 46 тыс. морских миль и потопив 16 судов противника. За этот рейд капитану корабля Теодору Кранке было присвоено звание контр-адмирала.
Действия в Арктике
«Адмирал Шеер» на пути в Норвегию. Февраль 1942 года. Снимок сделан с борта крейсера «Принц Ойген»
В следующий раз «Адмирал Шеер» вышел в море 2 июля 1942 г., имея приказ перехватить печально известный конвой PQ-17. Перехватить конвой крейсеру не удалось и он был направлен в Северный Ледовитый океан для перехвата последующих арктических конвоев и обеспечения военного присутствия кригсмарине в регионе. 25 августа 1942 года им была обстреляна советская метеорологическая станция на мысе Желания. В тот же день «Адмирал Шеер» потопил в бою советский ледокол «Александр Сибиряков», но не смог обнаружить проходивший в этом районе конвой. «Александр Сибиряков» успел связаться со станцией в Диксоне и предупредить их об опасности. Когда «Адмирал Шеер» выдвинулся для обстрела Диксона, советский гарнизон и стоявшие на рейде Диксона суда: сторожевой корабль «Дежнёв», пароходы «Кара» и «Революционер» открыли ответный огонь и причинили крейсеру значительные повреждения (три подтверждённых прямых попадания 152-мм снарядов). «Адмирал Шеер» семь раз возобновлял бомбардировку, временами отходя в море и ставя дымовую завесу от огня береговых батарей, выпустив по острову всего 77 снарядов главного калибра. Ему удалось потопить стоявший в порту танкер и взорвать баржу с боеприпасами. «Дежнёв» и «Революционер» получили тяжёлые повреждения. Крейсер вернулся в Вильгельмсхафен, не обнаружив ни одного советского конвоя.
Последние годы войны и гибель
Неудачные действия надводного флота вызвали гнев Гитлера и смещение с поста командующего кригсмарине Э. Редера. Вместо него командующим был назначен К. Дёниц, убежденный сторонник подводной войны. Вследствие этого, а также растущей нехватки ресурсов, операции надводного флота были свёрнуты. Осенью 1944 года корабль оказывал артиллерийскую поддержку отступающим немецким войскам. В начале 1945 года крейсер неоднократно обстреливал прибрежные позиции Красной Армии, однако из-за износа орудийных стволов в марте был вынужден стать на ремонт в Киле. В ночь с 9 на 10 апреля 1945 года в ходе налета более 300 самолетов британской авиации на верфи в Киле «Адмирал Шеер» был атакован авиацией, перевернулся и затонул в доке. Бо́льшая часть экипажа находилась на берегу, но 32 человека на борту погибли.
После войны часть затопленного корпуса корабля была утилизирована, часть засыпана при строительстве автостоянки на месте дока.
