El avión operó en Pearl Harbor, el Mar del Coral, Midway y Santa Cruz.

El prototipo (Tipo K) voló por primera vez en 1937 y fue declarado operativo dos años después.

El avión tuvo su debut de combate en la segunda guerra sino-japonesa donde empezó a tener muchos problemas.

El B5N tuvo su bautizo de fuego en China, aunque se hizo famoso por tomar parte en el ataque a Pearl Harbor.

Allí los B5N actuaron como torpederos y aviones de asalto, asestando un golpe fuerte a la flota estadounidense.

En 1943 se cerraron las líneas de montaje, pues el modelo ya estaba obsoleto.