Una vez que el buque terminó de bombardear distintos objetivos en el puerto, una mina lo hundió.

Estaban equipados con un conjunto de hidrófonos Arktur para la detección antisubmarina.

[8]​ A finales de ese año, participó en maniobras conjuntas con el Distrito Militar Transcaucásico en el este del mar Negro.

El teniente comandante Alexander Tujov tomó el mando del barco en febrero de 1941.

En caso de un ataque rumano a la Unión Soviética el Moscú, como parte del escuadrón de la Flota del Mar Negro, debía destruir o capturar la flota rumana y cortar comunicaciones, bloqueo de la costa rumana, apoyo a un posible desembarco anfibio y a las tropas soviéticas que avanzaran a lo largo de la costa del Mar Negro.

Sin embargo, antes de salir de la bahía, se ordenó que los barcos regresaran a puerto porque el plan había sido modificado por el Comisario del Pueblo para la Marina, el vicealmirante Nikolái Kuznetsov, quien ordenó que los destructores Moscú y Járkov realizaran el bombardeo, con los otros barcos en funciones de apoyo.

[10]​ En la mañana del 26 de junio, los destructores Moscú y Járkov bombardearon el puerto como estaba previsto, aunque el ataque aéreo previsto no se llevó finalmente a cabo.

El Moscú se hundió rápidamente, pero los hidroaviones alemanes Heinkel He 50 y los buques torpederos rumanos pudieron rescatar a 69 supervivientes, incluidos siete oficiales.