В начале 1930 года «Фусо» выводится в резерв для проведения большой модернизации. Работы начались 12 апреля на «Военно-морской верфи» в Йокосуке. Основными направлениями модернизации были следующие: установка наделок подводной противоминной защиты, полная замена главной энергетической установки. 15 мая «Фусо» вывели в еще «более глубокий» резерв — резерв 3 категории и 26 сентября перевели на верфь в Куре для проведения второго этапа модернизации, во время которой увеличили глубину недавно смонтированной противоминной защиты и длину корпуса корабля, полностью изменили форму носовой надстройки, установили новое зенитное вооружение — спаренные 127-мм орудия и 13,2-мм пулеметы и новую систему управления огнем. В корпусе произвели перекомпоновку, для того чтобы разместить новые погреба боезапаса.
Линейный корабль «Фусо»
12 мая 1933 года работы на «Фусо» завершили, начались испытания, которые прошли весьма успешно, а затем и боевая подготовка. В августе-ноябре 1933 года уходит в поход к Маршалловым островам, в то время мандатному владению Японии. По возвращении в воды Метрополии «Фусо» зачислили в состав 1-й дивизии линкоров Первого флота, где он находился до сентября 1934 года. С сентября 1934 года по март 1935 года корабль пребывает в резерве в связи со вторым этапом модернизации, во время которой увеличили длину и изменили форму кормовой части корпуса.
По завершении работ «Фусо» прошел испытания и короткий курс боевой подготовки. В конце марта-начале апреля состоялись короткий поход в китайские воды, с 4 по 7 августа поход к Амою, а затем проходит курс боевой подготовки.
1 декабря 1936 года линкор был приписан к военно-морскому району Куре и использовался в качестве учебного корабля. С 26 февраля 1937 года по 31 марта 1938 года его вывели в резерв для проведения большой модернизации, во время которой установили новую систему управления огнем, новые 25-мм зенитные автоматы и усилили корпус в кормовой части. По завершению работ, испытаний и курса боевой подготовки только 15 ноября 1938 года «Фусо» был зачислен в состав 1-й дивизии линкоров 1-го флота.
В марте 1939 года проходит поход в китайские воды, на этот раз с выполнением боевых задач. 15 декабря корабль выводят в резерв для проведения второго этапа модернизации, во время которой установлено новое авиационное вооружение, увеличено число 25-мм зенитных автоматов. 10 апреля 1941 года корабль вернулся в состав флота, предварительно пройдя испытания и курс боевой подготовки. «Фусо» был зачислен в состав 2 дивизии линейных кораблей 1-го флота.
В это время японский императорский флот готовился к большой войне — стрельбы и учения различного уровня проводились непрерывно.
7 декабря 1941 года линкор встретил на рейде одного из портов Метрополии. На следующий день 8 декабря он в составе соединения выходит в море к островам Бонин и 13 декабря прибывает на якорную стоянку Хасирадзима, в окрестностях Хиросимы. Практически весь начальный период войны линкор находился там, временами выходя во внутреннее Японское море на маневры. С 21 по 25 февраля 1942 года «Фусо» находился у заводской стенки в Куре, где были выполнены работы по замене стволов орудий главного калибра, а также установлено размагничивающее устройство. Затем линкор вернулся на рейд Хасиридзимы.
18 апреля американские бомбардировщики «В-25», стартовавшие с авианосца «Хорнет» (CV 8). бомбили Токио. «Фусо» в составе эскадры вышел в море, пытаясь обнаружить «наглых» янки, но опоздал — американское соединение было уже далеко. 19 апреля самолет-разведчик с линкора обнаружил советское торговое судно «Ангарстрой», в точке с координатами 30° 00, N/135° 20, Е, в зоне, где было запрещено торговое судоходство, поэтому с самолета был сброшен приказ остановиться и ждать подхода военных кораблей.
Главный калибр линкора «Фусо» (2 фото вверху) «Фусо» в походе. Конец 1920-х гг.
Вскоре к «Ангарстрою» подошел эсминец, с которого была высажена досмотровая партия. Из судовых документов удалось установить следующие: судно следовало из Сан-Франциско во Владивосток с грузом сахара и продовольствия. Транспорт был отконвоирован для дальнейшего расследования в порт Кашимото (остров Хонсю). Вскоре судно было отпущено, но в порт назначения оно не прибыло. 1 мая оно было потоплено американской подводной лодкой «Гренадир» (SS-210, командир капитан-лейтенант Лент), к счастью, жертв среди экипажа не было.