Après la guerre, selon les termes de la Commission alliée tripartite, un navire « de catégorie C » (endommagé ou sabordé) aurait dû être détruit ou coulé en eaux profondes au plus tard le 15 août 1946. Cependant, les Soviétiques décidèrent de réparer le porte-avions endommagé. Il fut renfloué en mars 1946. La dernière photographie connue du Graf Zeppelin le montre lorsqu'il quitta Świnoujście (Swinemünde jusqu'en 1945) le 7 avril 1947 en direction de Léningrad (aujourd'hui Saint-Pétersbourg) (voir la photographie). La photographie montre que le pont est chargé de divers contenants et matériaux de construction, d'où la supposition que le navire fut probablement utilisé pour transporter de l'équipement industriel depuis la Pologne et l'Allemagne vers l'Union soviétique.
Les archives soviétiques révèlent ce qu'il est ensuite advenu du Graf Zeppelin. Après avoir été remorqué à Léningrad, il fut désigné en tant que « PO-101 » (base flottante numéro 101). Les Soviétiques espéraient que le porte-avions pourrait être réparé aux chantiers navals de Léningrad (ceux de Szczecin avaient été détruits). Lorsque cette solution se révéla impraticable, le navire fut remorqué en mer vers la côte polonaise. À cet endroit, le 16 août 1947, il servit de cible d'exercice pour la marine soviétique, ainsi qu'à l'aviation. Le fait de couler le porte-avions lors de cet exercice allait donc permettre de se conformer aux termes de la Commission tripartite (quoique avec un retard d'une année) et procurer aux Soviétiques une expérience pour couler un porte-avions. À cette époque, la guerre froide avait débuté et les Soviétiques étaient conscients du nombre et de l'importance des porte-avions dans l'U.S. Navy (la marine de guerre des États-Unis), porte-avions qui, dans l'éventualité d'une guerre réelle entre l'URSS et les États-Unis, seraient des cibles d'une grande importance stratégique. Un exercice pour couler des porte-avions constituait donc une expérience précieuse en 1947. L'exercice comporta à la fois un bombardement aérien, un tir d'artillerie et des tirs de torpilles. Après avoir été atteint de 24 bombes et projectiles d'artillerie, le navire était toujours à flot et il coula finalement après avoir été atteint de deux torpilles.
La construction fit face à des difficultés dès le départ. La construction du « Flugzeugträger B » fut abandonnée en 1940 et il fut démantelé. Une insuffisance en main d'œuvre et en matériel nuisit à la construction du Graf Zeppelin.
En mai 1941, Raeder se montrait toutefois toujours optimiste à propos du projet et informa Hitler que le Graf Zeppelin, qui était alors achevé à environ 85%, serait entièrement terminé dans environ un an et qu'une année supplémentaire serait requise pour effectuer les essais en mer et l'entraînement de vol.
Cependant, les affrontements entre l'amiral Raeder et Göring devenaient de plus en plus intenses. Göring montra son peu de considération pour les forces aéronavales en informant Hitler et Raeder que les avions qui avaient été commandés pour le Graf Zeppelin ne pourraient pas être disponibles avant la fin de 1944. Les tactiques dilatoires de Göring portaient leurs fruits.
À l'instance de Raeder, Hitler ordonna à Göring de fournir des avions au porte-avions et, à la suite de cet ordre, le maréchal de l'air proposa des versions modifiées des avions Junkers Ju 87B et Messerschmitt Bf 109E-3, lesquels à ce moment étaient en train d'être retirés des escadrons de première ligne de la Luftwaffe. Raeder n'était guère satisfait de cette solution mais, à défaut d'alternative, il dut l'accepter, de même que l'exigence de Göring que le personnel aérien demeurerait sous le commandement de la Luftwaffe. Cela entraîna un délai supplémentaire dans la construction du porte-avions car les installations du pont d'envol durent être changées. Plus tard en 1942, les projets concernant les avions de l'aéronavale inclurent des Me 155 V2 et des Ju 87E (version D, aéronavale). Aucun des Ju 87E ne fut toutefois achevé.
En 1943, Hitler était devenu mécontent de sa marine. Raeder, à sa propre demande, fut relevé de ses fonctions et Dönitz, l'amiral de la flotte sous-marine, le remplaça comme commandant en chef de la marine. La construction du porte-avions, qui était achevée à 95%, fut arrêtée complètement. Tout l'armement en fut retiré et fut transféré aux batteries côtières de Norvège.
Peu avant la fin de la Deuxième Guerre mondiale, le porte-avions presque terminé fut sabordé en eaux peu profondes à Stettin (maintenant Szczecin, en Pologne), le 25 avril 1945, juste avant que l'Armée rouge prenne la ville.