W latach 1933–1938 okręt został poddany modernizacji. Znacznie rozbudowano nadbudówkę dziobową, wokół grubego masztu rurowego, a znajdujący się za nią komin wygięto silnie do tyłu. Rozbudowano też nadbudówkę rufową, po bokach której zamontowano masywne dźwigi. Na wieżach artylerii głównej zamontowano indywidualne dalmierze o bazie 6 m. Wzmocniono uzbrojenie przeciwlotnicze, dodając sześć dział 76 mm 34-K (po trzy na nadbudówkach) i sześć półautomatycznych armat 45 mm 21-K (po trzy na dachu pierwszej i czwartej wieży). Stare kotły opalane węglem zamieniono na 12 kotłów typu Yarrow opalanych mazutem. Pancernik na próbach osiągał prędkość 23,12 w przy mocy 63 000 KM. Wzmocniono też opancerzenie pokładu, z 25 do 76 mm. Od grudnia 1939 roku do 1940 roku zamontowano także bąble przeciwtorpedowe na burtach, przez co szerokość zwiększyła się do 32,5 m.
Podczas II wojny światowej uczestniczył od października 1941 do lipca 1942 roku w obronie Sewastopola. 3 grudnia 1941, podczas wprowadzania pancernika do portu w Poti przy silnym sztormie, zatonął holownik „Krasnyj Oktiabr”, pociągnięty holem i wywrócony (3 ofiary)Konstantin Strelbickij, Ofiary okrętu liniowego Pariżsakaja Komuna, „Okręty Wojenne” nr 2/2000(37), s. 41..