Последний из заложенных германских тяжелых крейсеров ждала наиболее странная судьба. После спуска на воду, состоявшегося спустя два года после закладки, 1 июля 1939 года, его достройка значительно замедлилась. Причиной стал недостаток рабочей силы и первые сбои доныне работавшей как часы германской промышленности. С большими задержками поступили лопатки для турбин, что замедлило установку всех главных механизмов. Но судьбу корабля решила не техника, а политика. 23 августа 1939 года Германия и Советский Союз подписали пакт о ненападении, предусматривавший, в частности, интенсивный экономический обмен. СССР поставлял большое количество продовольствия и сырья, собираясь в ответ получить современную военную технику. В соответствии со вполне разумными соображениями Сталина: "Корабль, купленный у предполагаемого противника, равен двум: на один больше у нас и на один меньше у врага", особое внимание уделялось попыткам закупить большие боевые корабли. Обсуждалось приобретение чуть ли не всех крупных единиц германского флота, однако реально немцам пришлось поступиться только одним — «Лютцовом». Выбор этот еще раз показывает, что тяжелые крейсера представляли наименьший интерес для Гитлера, уже втянутого в войну с сильными морскими противниками и потерявшего надежду добиться морского паритета с Британией в традиционных сбалансированных флотах. Так что потеря корабля, не слишком пригодного для индивидуальных рейдерских действий вследствие своей энергетической установки, не могла сильно сказаться на планах немецкого флота, явно неспособного на прямое столкновение в бою с английским. С другой стороны, СССР получал один из самых современных и совершенных в техническом отношении крейсеров, хотя и в незаконченном состоянии.

11 февраля 1940 года состоялось подписание соглашения о закупке «Лютцова». За 104 млн. рейхсмарок СССР получал корабль, законченный по верхнюю палубу, имевший часть надстроек и мостика, а также две нижние башни главного калибра (впрочем, орудия были установлены только в носовой). На этом, собственно, заканчивается история немецкого тяжелого крейсера «Лютцов» и начинается история советского боевого корабля, сначала получившего обозначение "проект 53", а с 25 сентября и название «Петропавловск». 15 апреля «покупка» при помощи буксиров покинула верфь «Дешимаг» и 31 мая была отбуксирована в Ленинград, на Балтийский завод. Для продолжения работ вместе с кораблем прибыла целая делегация в составе 70 инженеров и техников, под руководством инженер-контрадмирала Фейге. Далее началась игра с нечестными намерениями. По германско-советским планам предполагалось ввести «Петропавловск» в строй к 1942 году, однако уже осенью работы заметно замедлились — по вине немецкой стороны. Война с Советским Союзом уже была решена, и усиливать противника немцы не хотели. Поставки сначала затягивались, а затем вовсе прекратились. Объяснения германского правительства заключались в многочисленных ссылках на затруднения в связи с войной с Англией и Францией. Но и после падения Франции постройка ничуть не ускорилась, даже еще более замедлилась. Целые вагоны с грузами для «Петропавловска» "по ошибке" попадали вместо Ленинграда на другой конец Европы.

Игра без правил продолжалась. Весной 1941 года контр-адмирал Фейге отправился в Германию в "отпуск по болезни", из которого уже не вернулся. Затем стали уезжать остальные специалисты; последний из них покинул Советский Союз 21 июня, всего за несколько часов до германского нападения. Неудивительно, что к началу Великой Отечественной войны тяжелый крейсер находился лишь в 75 %-й готовности, причем отсутствовала большая часть оборудования. Орудия имелись только в поставленных вместе с кораблем носовой и кормовой пониженных башнях; кроме того, из Германии прибыло несколько легких зениток (установлены 1 спаренная 37-мм установка и восемь 20-мм автоматов). Тем не менее, рабочие завода и команда во главе с капитаном 2 ранга А. Г. Ванифатьевым прилагали все усилия, чтобы привести крейсер хотя бы в условно боеспособное состояние. К июню 1941 года корабль полностью укомплектовали офицерским и старшинским составом и примерно на 60 % — рядовыми. После начала войны и угрожающего выдвижения противника к северной столице с 17 июля по приказу командующего Морской обороной Ленинграда силами экипажа и рабочих спешно вводилась в строй имевшаяся артиллерия и необходимое для ее функционирования силовое оборудование — дизельные генераторы. Одновременно корабль, которому явно не грозил выход в море, лишился значительной части экипажа. Из его состава сформировали и отправили на фронт 2 роты морпехоты. На крейсере остались только самые необходимые люди — артиллеристы, механики дизелей, электрики. Им приходилось круглосуточно работать со своим оборудованием, вводя его в действие. Помогали команде рабочие Балтийского завода, число которых едва ли не сравнялось с численностью оставшихся военных моряков.

15 августа на «Петропавловске» был поднят военно-морской флаг и он вступил в состав советского флота. В соответствии со своим состоянием крейсер включили в отряд вновь строящихся военных кораблей КБФ. К этому времени над корпусом возвышался первый уровень надстройки, основание носового и кормового мостиков, труба и временная нижняя часть грот-мачты.

Когда противник вплотную приблизился к Ленинграду, нашлась работа для 8-дюймовок новой единицы. 7 сентября «Петропавловск» впервые открыл огонь по германским войскам. Очевидно, немцы сочли в свое время, что снаряды без орудий не слишком опасны, и поставили весь боекомплект, нанеся себе двойной удар, сократив резерв боезапаса для своих тяжелых крейсеров и дав возможность вести стрельбу из четырех орудий советского корабля практически без ограничений. Только в течение первой недели с момента подключения «Петропавловска» к действиям против войск, он выпустил 676 снарядов. 16 сентября первые снаряды разорвались у борта крейсера. На берегу загорелись деревянные постройки, до того прикрывавшие «Петропавловск». Неприятельские снаряды разрушили и береговую подстанцию, питавшую корабль электроэнергией. Положение лишившегося энергии и находившегося теперь в прямой видимости противника крейсера стало угрожающим. Его командир, капитан 3 ранга А. К. Павловский, вызвал буксиры, а пока всю ночь крейсер продолжал вести огонь.

17 сентября с раннего утра немцы начали обстрел «своего» корабля. Один из первых снарядов попал в корпус и вывел из строя единственный источник энергии крейсера — помещение генераторов № 3. Команде пришлось не только прервать стрельбу; она оказалась беспомощной против огня от последующих попаданий, поскольку прекратилась подача воды в пожарные магистрали. Между тем в результате прямого попадания возник пожар в цистерне с соляром. Огонь начал распространяться по крейсеру. В течение несчастного дня 17 сентября беспомощный корабль получил 53 попадания снарядами разных калибров, преимущественно 210-мм — «норма», вполне достаточная для потопления даже полностью боеготового тяжелого крейсера. Экипажу пришлось покинуть корабль; первым делом на берег передали раненых. В корпус поступило много воды, и 19 августа крейсер сел на грунт. От опрокидывания его уберегла только стенка набережной, на которую «Петропавловск» навалился бортом. Повреждения оказались очень существенными; площадь отдельных пробоин достигала 25 кв.м. Команда потеряла 30 человек, в том числе 10 убитыми.