USS Langley dibangun di Camden, New Jersey. Dia pada awalnya dipesan sebagai kapal penjelajah ringan USS Fargo (CL-85), namun pada saat lunas dia diletakkan pada bulan April 1942, dia telah didesain ulang sebagai kapal induk, menggunakan lambung dan mesin penjelajah asli. Ditugaskan pada bulan Agustus 1943, Langley pergi ke Pasifik di akhir tahun dan memasuki pertempuran dalam Perang Dunia II selama operasi Kepulauan Marshall pada bulan Januari-Februari 1944. Selama empat bulan berikutnya, pesawatnya menyerang posisi Jepang di Pasifik tengah dan barat New Guinea. Pada bulan Juni 1944, dia mengambil bagian dalam serangan terhadap Mariana dan dalam Pertempuran Laut Filipina.
USS Langley melanjutkan peran perangnya di sisa tahun 1944, berpartisipasi dalam Operasi Palaus, menyerang Filipina, Formosa dan Ryukyus, dan Pertempuran Teluk Leyte. Pada bulan Januari-Februari 1945, dia adalah bagian dari perampasan Armada Ketiga ke Laut Cina Selatan, serangan pembawa serangan pertama ke Kepulauan Depan Jepang dan invasi Iwo Jima. Lebih banyak aktivitas tempur yang diikuti pada bulan Maret-Mei, saat pesawat Langley kembali menyerang target di Jepang dan mendukung operasi Okinawa. Dirombak di Amerika Serikat pada bulan Juni dan Juli, dia dalam perjalanan kembali ke zona perang Pasifik saat perang berakhir pada bulan Agustus.
Setelah memulangkan para veteran Pasifik, USS Langley pergi ke Samudra Atlantik, dimana dia melakukan misi serupa pada bulan November 1945 - Januari 1946. Karena tidak aktif di Philadelphia selama sisa tahun 1946, kapal induk tersebut telah dinonaktifkan di sana pada bulan Februari 1947.