Построен на верфи Балтийского завода в Санкт-Петербурге по улучшенному проекту крейсера «Россия». Заложен 19 мая 1898 г., спущен на воду в 1899 г., вступил в строй в 1900 г.
Сразу после ввода в строй «Громобой» был переведён на Дальний Восток и вошёл в состав Эскадры Тихого океана. В составе Владивостокского отряда участвовал в Русско-японской войне:
- 14 августа 1904 года во время боя в Корейском проливе крейсер получил серьёзные повреждения; потери в личном составе — 91 убитый и 185 раненых;
- 13 октября 1904 года потерпел аварию в заливе Посьета и до конца февраля 1905 года находился в ремонте;
- 24 мая 1905 года подорвался на мине у о. Русский и был введён в строй только в сентябре 1905 года.
После войны вернулся на Балтийское море; участвовал в Первой мировой войне. Во время ремонта 1915-1916 годов артиллерийское вооружение крейсера было усилено до 6 — 203-мм и 20 — 152-мм орудий.
В конце 1918 года законсервирован в Кронштадте.
В 1922 году продан на слом в Германию, однако при буксировке был выброшен на берег в аванпорту Лиепаи и был разобран на металл на месте аварии.