Группа штабных офицеров заранее вылетела на место и выбрала огневую позицию в районе поселка Джанкой. Инженерная подготовка позиции, расположенной на расстоянии около 20 км от оборонительных сооружений Севастополя, закончилась к июню 1942 г. К позиции пришлось проложить от основной железнодорожной линии специальный подъездной путь длиной 16 км, а также специальные искривленные ветки. По ним с помощью двух дизельных локомотивов мощностью по 1000 л.с. перемещали орудие, осуществляли горизонтальное наведение.
Охрана позиции возлагалась на усиленную караульную роту из трехсот человек и большую группу военной полиции, дополненную спецподразделением со сторожевыми собаками. Для маскировки с воздуха охране придавалось химическое подразделение дымзавесчиков. Усиленный артдивизион ПВО численностью 400 человек обеспечивал огневое прикрытие.
После того как подготовительные работы были завершены, «Дору» доставили в Крым тремя железнодорожными составами, имевшими более 60 вагонов, и за неделю собрали. При сборке применялись два крана с дизелями по 1000 л.с.
Непосредственное обслуживание орудия осуществлял специально сформированный в 1942 г. 672-й тяжелый артдивизион «Е» общей численностью около 350 человек под командованием полковника Р. Бома, в состав которого входило еще несколько подразделений, в том числе штабная и огневая батареи. К дивизиону были прикомандированы 20 инженеров фирмы Круппа. Вычислительные группы в составе батареи производили все необходимые расчеты для стрельбы, а взвод артиллерийских наблюдателей использовал наряду с традиционными средствами инфракрасную технику.
Таким образом, боевую деятельность орудия обеспечивали более четырех тысяч человек.
С 5 по 17 июня 1942 г. орудие сделало 48 выстрелов по семи целям.
После оккупации Севастополя германское командование произвело тщательное изучение и анализ результатов боевого применения «Доры». Эффективность действия бетонобойных снарядов оказалась ничтожно малой, так как в большинстве случаев снаряд, проникая в грунт на глубину более 12 м, образовывал канал диаметром около 1 м с каплевидной полостью диаметром около 3 м на дне, являвшейся результатом разрыва боевого заряда. Зафиксировано только несколько случаев удачных выстрелов, в том числе в склад боеприпасов, находившийся на глубине 27 м на северном берегу Северной бухты, а также прямое попадание в башню 305-мм батареи. Вопрос о попадании в башню довольно спорный: видимо, это был снаряд 60-см мортиры. Любопытно, что ряд отечественных историков вообще отрицают пребывание «Доры» в Крыму.
К тому времени из ствола «Доры» с учетом полигонных испытаний было сделано около 300 выстрелов, и ствол ввиду полного износа отправили на ремонт в Эссен. Лафет и все оборудование по приказу Гитлера начали перевозить под Ленинград в район станции Тайцы, куда позднее прибыл и отремонтированный ствол. Туда же должны были перевезти вторую однотипную пушку «Густав». Наступление Красной Армии лишило немцев возможности использовать сверхмощные орудия под Ленинградом. С началом прорыва блокады Ленинграда пушки срочно эвакуировали в тыл.
Некоторые отечественные и даже западные историки выдвигают версию, что одна из 80-см установок была направлена под Сталинград и даже обстреливала город. Документальных подтверждений этому нет, да и в Сталинграде не было достойных целей, в отличие от Севастополя с его подземными сооружениями и бронебашнями.
Еще раз использовали «Дору» во время Варшавского восстания в сентябре―октябре 1944 г. По Варшаве было выпущено около 30 снарядов.
В конце войны планировалось применить «Дору» для стрельбы с французской территории по Лондону. Для этой цели были разработаны трехступенчатые реактивные снаряды H.326.
Кроме того, фирма Круппа спроектировала для «Доры» новый ствол с гладким каналом калибра 52 см. Длина ствола 48 000/92,3 мм/клб. Конструкция лафета почти не была изменена. Дальность стрельбы должна была составить 100 км. Однако снаряд содержал всего 30 кг взрывчатого вещества, то есть фугасное действие его было ничтожно. Гитлер приказал прекратить работы над 52-см стволом и потребовал создания орудия, стреляющего фугасными снарядами весом 10 т с 1200 кг взрывчатого вещества. Понятно, что создание такого орудия было фантазией.
Всего в Германии в ходе войны было изготовлено три 80-см орудия, из которых два в боевых условиях не стреляли.