После проб, состоявшихся 22 марта 1934 г вблизи Гельголанда, команда крейсера занялась рутинными работами, приводя его в боеспособное состояние после ремонта. Остаток марта, апрель и первые дни мая "Кельн" провел в узком треугольнике Германской бухты. 4 мая он прибыл В Балтийское море, где 13-го в Свинемюнде состоялся флотский парад. В начале июня он вернулся на Северное море и начал подготовку к походу в Атлантику вместе с "карманным линкором" "Дойчланд". Пройдя Ла- Манш 10 июня, он 15-го бросил якорь на рейде Фуншала, с 22-го по 25-е посетил Лиссабон и вернулся в Вильгельмсхафен 9 июля. Не задерживаясь на главной базе флота, крейсер проследовал каналом Кайзера Вильгельма в Киль. 26 и 27 июля на борту "Кельна" находился новый рейхсканцлер Адольф Гитлер, наблюдавший за стрельбами в коротком походе вдоль берегов Восточной Пруссии. Проведя почти весь август в Киле, "Кельн" 31 августа вернулся в Вильгельмсхафен, а 27 сентября стал на ежегодный ремонт в доке N 5 верфи ВМФ, из которого вышел 8 ноября. Работы на борту продолжались до конца ноября, а в декабре крейсер совершил несколько небольших пробных выходов в Гельголандскую бухту. Относительно праздное существование в Вильгельмсхафене завершилось 20 января 1936 г. На следующий день "Кельн" прошел в Балтийское море, где и пробыл до 13 февраля. Однако напряженный ритм первых лет службы теперь сменился относительно неторопливыми учебными мероприятиями в море, перемежаемыми длительными стоянками в Вильгельмсхафене или балтийских портах. Только 15 апреля корабль вышел в короткий атлантический поход - через португальский порт Фуншал до бухты Лагос, где он пробыл с 29 апреля по 3 мая. Поход был непродолжительным - 8 мая 1936 г "Кельн" вернулся в Вильгельмсхафен. Простояв неделю в "своем" порту, крейсер перешел на Балтику, где участвовал в различных учениях и мероприятиях до середины июня. После очередной недельной стоянки в Вильгельмсхафене - вновь Балтийское море и учения.
В конце июля настал черед "Кельна" отправляться в Испанию для участия в фактической блокаде республиканского побережья. 29 числа он прибыл в бухту Хихона, на следующий день осмотрел Сантандер; далее его путь лежал в Португалет (31 июля - 4 августа) и Сан- Себастьян (5 августа), после чего крейсер вновь осмотрел Португалет и Хихон. После однодневного захода в Ла- Корунью германский "наблюдатель за нейтралитетом" в очередной раз осмотрел подходы к северному побережью Испании и 26 августа вернулся в Вильгельмсхафен. 3 сентября последовал заход в док N4, затем пробы машин и очередные ремонтные работы на борту. Поздним утром 3 октября офицеры и команда крейсера наблюдали за внушительным зрелищем - спуском на воду нового линкора "Шарнхорст". А спустя 2 суток "Кельн" вновь взял курс на Испанию. Как и другие германские корабли, "Кельн" развил там высокую активность, посетив до конца октября 14 портов и стоянок в северо-западной и северной Испании. В ноябре продолжилась столь же напряженная служба, в ходе которой 13 ноября имело место рандеву в Атлантике с "Нюрнбергом", 15-го - с "Лейпцигом", а 16-го вновь с "Нюрнбергом" и "карманным линкором" "Дойчланд". Немецкие корабли просто заполонили этот уголок океана: 23 ноября "Кельн" крейсировал вместе с миноносцем "Илтис", 25 встретился с другим "карманником" - "Адмиралом Шеером", а 28-го - вначале с миноносцами "Зееадлер" и "Альбатрос", а затем с однотипным "Кенигсбергом". 30 ноября 1936 г "Кельн" миновал Ла-Манш и возвратился в Германию.
После недельного ремонта в доке в Вильгельмсхафене в начале декабря и более продолжительного - на заводе "Дойче Верке" в Киле, крейсер вновь взял курс в испанские воды. 10 января 1937 г он прибыл в Эль- Ферроль, куда подошел его "систершип" "Кенигсберг". Следующие два дня "Кельн" крейсировал в Атлантике, где во второй половине дня 11 января встретился с другим однотипным крейсером - "Карлсруэ", за чем последовали осмотры побережья. Отдых наступил только 24 января, когда корабль зашел в Кадис на четырехдневную стоянку. 26 января туда же подошел "Адмирал Граф Шпее". 29 января "Кельн" перешел в район Танжер-Алхесирас, где простоял на рейде и в порту до 3 февраля. На следующий день состоялось возвращение в Кадис и новая встреча с "карманным линкором" - на сей раз с "Дойчландом". После недолгой стоянки "Кельн" возвратился в зону Гибралтаского пролива, где с краткими заходами в Малагу и Кадис прокрейсировал до 19 февраля. 21 числа того же месяца он двинулся на север и прибыл для пополнения запасов в Эль-Ферроль. Последующее крейсерство в Бискайском заливе продлилось до 9 марта, когда "Кельн" вновь на несколько дней оказался в Ферроле перед возвращением в Германию. Крейсер без остановки проследовал в Киль, где 15 марта встал на двухмесячный ремонт на заводе "Дойче Верке".
Вышедший с завода 12 мая "Кельн" в течение недели занимался приемом боеприпаса, сданного на берег перед началом работ. Ему предстоял новый поход в Испанию. Пройдя 7 июня Кильским каналом, крейсер 10-го прибыл в Эль-Ферроль, ставший фактически главной базой германских ВМФ в испанских водах. 12 июня в бухте Лагос собрались , помимо "Кельна", карманный линкор "Дойчланд" и несколько германских миноносцев.
Активность немецкого флота в Испании летом 1937 г достигла своего пика. Зоной его действий стал в основном район Гибралтарского пролива, где "Кельн" действовал весь июнь совместно с "Шеером", "Дойчландом", своими "систершипами" "Карлсруэ" и "Нюрнбергом", а также практически всеми миноносцами послевоенной постройки. Там крейсер провел весь июнь, наконец бросив якорь 30-го июня в Кильской бухте. В июле последовал ремонт на заводе "Дойче Верке", кратковременные испытания в Северном море (27-30 июля) и новый поход в Испанию.
3 августа 1937 г "Кельн" опять бросил якорь в Лагосской бухте, где уже стояли "Шпее", "Нюрнберг" и 2 миноносца. С 11 по 14 августа он обследовал западную часть Средиземного моря до Италии. 14-го состоялся заход в Ливорно, где крейсер простоял трое суток, за которым последовало возвращение в бухту Лагос (21 августа), в которой на сей раз обосновался другой "карманный линкор", "Адмирал Шеер", 3 миноносца и 3 подводные лодки. Там "Кельн" простоял до 28 августа, изменив затем место стоянки на рейд Танжера. Следующий выход в море состоялся 1 сентября; он продлился всего 2 дня, после чего крейсер вновь "отстаивался" в Ла-Корунье, бухте Лагос, Танжере и Кадисе. В конце сентября "Кельн" посетил Лиссабон (30 сентября - 4 октября) и пошел в Эль-Ферроль (5 октября). Посещение этой базы служило признаком быстрого возвращения на родину. Действительно, 20 октября крейсер прибыл в Киль, где незамедлительно встал на неделю в док N 6.
Остаток 1937 года "Кельн" провел в учениях на Балтике, а в конце января следующего года снова встал на двухнедельный ремонт все в тот же док N 6 фирмы "Дойче Верке" в Киле. В марте последовали маневры в Северном море и короткий поход в норвежский порт Кристиансанн. Далее "Кельн" ждал более продолжительный ремонт - сначала в Киле (13-16 марта), а затем в доке N 4 в Вильгельмсхафене (по 30 апреля). После возвращения в Киль в начале мая состоялись пробные артиллерийские стрельбы, продолжившиеся 17-19 мая уже в Северном море. Затем вновь Балтика, короткий визит в Ригу, стоянка в Киле и опять переход в Северное море. За лето 1938 г крейсер совершил 5 переходов между обоими морями, активно участвуя в маневрах и выполнив несколько стрельб боевыми зарядами. 19-22 августа он присутствовал на грандиозном морском параде, завершившимся спуском на воду в присутствии Гитлера и венгерского регента адмирала Хорти нового тяжелого крейсера "Адмирал Хиппер". В сентябре и октябре продолжились учения в обоих морях, сопровождавшиеся стрельбами главным и зенитным калибрами. Высокая ходовая активность требовала тщательного технического обслуживания, и 31 октября "Кельн" встал на традиционный зимний ремонт на заводе "Дойче Верке" в Киле.
Работы в доке закончились в начале января, однако доделки наплаву продолжались еще месяц, и лишь 2 февраля обновленный "Кельн" вышел в море. Первый поход 1939 г оказался очень коротким: через Кильский канал в Гамбург и обратно. В марте и первой половине апреля последовали учения на Балтике, продолжившиеся с 17 апреля в Северном море. В мае крейсер участвовал в больших атлантических маневрах набиравшего силу германского флота, в ходе которых он посетил Лиссабон. 17 мая "Кельн" вновь прибыл на Балтику, где и находился до конца лета (за исключением непродолжительного появления на Северном море в июне).
Начало второй мировой войны "Кельн" встретил в Балтийском море. Еще до ее начала он занял позицию между о.Борнхольм и Данцигской бухтой в надежде перехватить польские суда, уходящие на Запад. Однако удача ему не сопутствовала: к этому времени все боевые корабли Польши либо уже миновали заслон, либо не могли двинуться в путь. С 1 сентября вместе с "Лейпцигом", "Нюрнбергом" и "Кенигсбергом" "Кельн" находился в Северном море. 3-8 сентября крейсера участвовали в постановке минного заграждения ("Западного вала"), а 8-10 октября приняли участие в выходе германского флота в северную часть Северного моря, предпринятом в духе действий Флота Открытого моря в первую мировую войну. 10 октября "Кельн" вместе с "Гнейзенау" и 9 эсминцами вернулся в Киль. В ноябре он вместе с карманным линкором "Дойчланд", "Лейпцигом" и 6-й флотилией миноносцев участвовал в больших маневрах в Балтийском море, руководство которыми осуществлял командующий разведывательными силами контр-адмирал Льютенс.
