Nach ihrer Erprobung kam die Nürnberg zur II. Aufklärungsgruppe und wurde im Vorposten- und Sicherungsdienst in der Nordsee eingesetzt. Im Oktober 1917 übernahm sie den Geleitschutz für Transporter beim „Unternehmen Albion“, der Besetzung der Baltischen Inseln. Am 17. November 1917 nahm sie am zweiten Seegefecht bei Helgoland teil, wobei sie einige leichte Treffer erhielt und einen Toten sowie neun Verwundete zu beklagen hatte. Nach einer gründlichen Werftüberholung von März bis Mai 1918 folgten bis Kriegsende hauptsächlich Minenunternehmungen.
Nach dem Ende des Krieges wurde auch die Nürnberg in Scapa Flow interniert. Ihre Selbstversenkung am 21. Juni 1919 misslang. Die Briten konnten die Kette vom Anker lösen (slippen) und das Schiff in flachem Wasser auf Grund setzen. Es wurde geborgen und in der Folgezeit als Zielschiff benutzt. Als solches wurde die Nürnberg schließlich am 7. Juli 1922 bei der Isle of Wight versenkt.
Gerhard Koop, Klaus-Peter Schmolke: Schiffsklassen und Schiffstypen der deutschen Marine. Band 12: Kleine Kreuzer 1903–1918. Bremen- bis Cöln-Klasse. Bernard & Graefe Verlag München, 2004, ISBN 3-7637-6252-3