Quatre YP-80A ont été envoyés en Europe dans les derniers mois de la Seconde Guerre mondiale et ont effectués quelques missions opérationnelles, sans rencontrer d'avions ennemis. De même, une trentaine de P-80A ont été envoyés dans le Pacifique dans l'été 1945, mais n'ont pu être mis en œuvre avant la fin des combats contre le Japon.
Les F-80 ont été engagés pendant la Guerre de Corée où ils ont abattus une quarantaine d'avions du camp adverse avant d'être confrontés aux premiers MIG-15 face auxquels ils ne faisaient plus le poids. Les Shooting Star ont cependant remportés 6 victoires contre des MIGs. En contrepartie, 293 F-80 ont été perdus pendant ces opérations, dont la moitié lors d'accidents.
En 1947, un P-80B fut chargé de battre le record mondial de vitesse alors détenu par le Royaume-Uni avec le Gloster Meteor. Pour cela, une verrière profilée fut installée, de même qu'un réacteur J33 modifié atteignant une puissance de 2088 kg/p.
Désigné P-80R, cet avion atteignit 1 003,6 km/h le 19 juin 1947. Il est désormais exposé au musée de l'USAF.
(versions monoplaces uniquement)
États-Unis, Brésil, Chili, Colombie, Equateur, Pérou, Uruguay