1942年1月3日，美、英、荷、澳在爪哇萬隆組成西南太平洋盟軍司令部，由英國韋維爾將軍擔任總司令。當時整個東南亞的戰略態勢對盟軍十分不利，美英軍在菲律賓和馬來亞的敗局已定，荷蘭早在歐洲戰敗。韋維爾剛從新加坡轉戰擔任形勢險惡的東印度群島的防衛任務。由於四國各自關心本身的得失，難以達成戰略協同。參加作戰的美英軍多是從菲律賓和馬來亞敗退下來的，荷蘭部隊多數是當地人，同荷蘭殖民者一向存在矛盾，戰鬥力不強。盟軍在荷印地區的兵力有陸軍9.2萬人，其中荷屬東印度軍7.5萬人，各種艦艇146艘，飛機300架。
日軍分3路進攻爪哇外圍島嶼，奪取製空權，占領資源地區，形成對爪哇的包圍態勢。1941年12月16日，擔任中路進攻的日軍第18師第124團占領了婆羅洲北部的米裏和斯裏亞，25日占領古晉。1942年1月11日，阪口旅在海軍的配合下，避開正麵港灣，從西岸叢林地帶登陸，攻占著名的石油產地打拉根，突破荷屬東印度北部防禦的第一道防線，1月24日占領巴厘巴板，守軍1個營燒毀油庫後撤退。2月10日，日軍占領馬辰。1月11日，東路日軍第38師一部占領蘇拉威西島的萬雅老，24日占領根達裏。l月31日和2月20日，日軍的1個聯隊在航空兵的配合下，對安汶島、帝汶島實施登陸，迫使島上荷澳守軍投降。日軍奪取兩島後，聯軍失去了後方依托。2月19日，日軍出動艦載機200架，轟炸澳大利亞北部的達爾文港，炸沉艦艇11艘，炸毀飛機23架，炸死炸傷約500人。西路日軍第38師一部擔負攻占蘇門答臘島上重要石油資源地區——巨港。2月14～15日，日傘兵第1旅一部和傘兵預備隊在巨港著陸。與此同時，日軍1個師的主力約1萬人在巨港登陸。
登陸部隊與空降兵會合後，於2月15日占領巨港，守軍炸毀煉油設備後撤至爪哇。至此，日軍已完成第一階段的作戰任務並從東、西、北三個方向逼近爪哇。
1942年2月下旬，在日軍對爪哇實施登陸之初，美、英、荷等國的艦隊在荷蘭海軍上將赫爾弗裏克的指揮下，組織了對日軍登陸輸送隊的多次攻擊。
2月23日，日軍第48師搭乘運輸船48艘，由第4水雷戰隊、第2和第9驅逐艦戰隊掩護，由巴厘巴板港出發，向泅水方向航進。26日晨，在婆羅洲南部的拉烏特島以南與第5戰隊和第2水雷戰隊會合，編成一支龐大的登陸輸送隊。當日17時30分，航至泅水西北方約60海裏處，與盟軍4艘巡洋艦和7艘驅逐艦編成的聯合艦隊相遇，雙方進行遠距離炮戰，盟軍2艘驅逐艦被擊沉。日軍為了保證登陸兵力的安全，於19時30分開始北撤，暫時脫離接觸，深夜，盟軍艦隊又北上對日軍登陸輸送隊進行攻擊，雙方使用了魚雷，結果盟軍2艘巡洋艦被擊沉，日軍數艘運輸船被擊沉。此次海戰，使日軍登陸比預定時間推遲了一天，然而未能從根本上扭轉戰局。
準備在雅加達地區登陸的日軍第16集團軍主力，搭乘運輸船56艘，在第7戰隊和第5水雷戰隊為基幹的戰鬥艦艇掩護下，於2月28日夜抵達萬丹灣泊地。第16集團軍主力開始換防時，盟軍巡洋艦“休斯頓”號、“柏斯”號對正在換防的日艦進行襲擊，數艘運輸船受重傷。
日本海軍“赤城”號、“加賀”號、“蒼龍”號和“飛龍”號4艘航空母艦，還有近藤指揮的第2艦隊和南方部隊——在爪哇東南海域殲滅從荷屬東印度地區向澳大利亞撤退的聯合艦隊，防止美軍太平洋艦隊增援。2月19日，空襲達爾文港的日本海軍第1航空艦隊返回肯達裏港後，於2月25日向爪哇以南海麵出擊。自3月1～4日，共擊沉盟軍驅逐艦3艘、普通艦船13艘。至此，盟軍聯合艦隊全部瓦解，殘餘艦艇撤往澳大利亞。
日軍經過對爪哇大規模的連續空襲和掃清外圍島嶼的作戰，完成對爪哇登陸作戰的準備。3月1日，日軍主力在爪哇東部和西部同時登陸。擔任西路的第2師和東海林支隊從雅加達灣和安列丹登陸，基本上沒遇到有組織的抵抗，登陸後直奔沙班並切斷爪哇北部東西鐵路交通線，直接威脅雅加達和萬隆。擔任東路的第48師和阪口支隊在泅水港西南克臘幹登陸，從背後包抄荷屬東印度的海軍基地泅水港，一舉切斷盟軍南撤的道路。由於島外所有機場已被日軍控製，爪哇三大戰略要地首府雅加達、守軍總司令部所在地萬隆、海軍基地泅水港均陷於被分割孤立無援的困境。日軍發起猛攻，3月5日占領雅加達，7日攻占萬隆，8日攻占泅水港。3月9日荷屬東印度軍事當局被迫向日本宣布投降。
攻占香港、關島和威克島
香港是英國在中國的殖民地和遠東的重要軍事基地，戰略地位相當重要。1938年10月日軍占領廣州後，香港成為防禦薄弱的孤島。1940年法國敗降後，英軍曾考慮撤出香港。1941年10月，英軍以2個加拿大營增援香港，該地陸軍兵力增至約1萬人，另有海空軍一部。在日軍進攻前，香港守軍估計日軍從海上進攻，把防禦重點放在海麵，陸上沿九龍以北“德林格防線”設防，但日軍卻從陸上發起進攻。為進攻香港，日軍調集了中國派遣軍第23集團軍所屬第38師、第51師第66團和第1炮兵隊，陸軍航空兵一部和第2遣華艦隊協同作戰。
1941年12月8日淩晨，日軍先以航空兵轟炸香港啟德機場，海軍從海上實施封鎖，爾後以第38師從深圳以東向九龍半島發起進攻，12日突破英軍防線。12月14日，英軍被迫退守香港島。12月18日晚，日軍分3路渡海，占領香港島東北部，後切斷市區水源，迫使利用地形和掩體繼續抵抗的英軍於12月25日投降。
關島是美國在馬裏亞納群島的海軍基地。1941年12月10日拂曉，在第4艦隊海軍航空兵掩護下，日軍南海支隊分3路在關島南、北海岸登陸，當日下午以優勢兵力占領該島，島上美軍500人全部投降。
威克島是美國在中太平洋重要海空基地。駐守該島的美國海軍陸戰隊隻有450人，另有工程作業人員1000餘人，配備有火炮18門，戰鬥機12架。1941年12月8日，日軍出動36架轟炸機空襲威克島，炸毀美機7架。12月10日，日軍第4艦隊一部企圖以其所轄海軍陸戰隊在威克島登陸，遭到美軍炮兵和4架戰鬥機的猛烈攻擊。日軍驅逐艦被擊沉擊傷各2艘，巡洋艦2艘被擊傷，其餘倉皇撤離。在得到2艘航空母艦和3艘重巡洋艦增援後，日軍乘增援威克島的美軍特混艦隊尚未到達之機，於12月23日再次登陸，並攻占該島。
從1941年12月8日～1942年4月底，日軍在5個月時間內，以1.5萬人的代價，打敗了美英荷在遠東的30餘萬軍隊，相繼占領了泰國、馬來亞、新加坡、緬甸、菲律賓、荷屬東印度和香港，以及西太平洋上的一些島嶼，奪取了386萬平方公裏的土地，控製了這一地區的1.5億人口和豐富的戰略資源，達到了戰爭的初期目標。
日本發動太平洋戰爭，雖然在軍事上暫時取勝，但在國家戰略上卻出現重大失誤。日軍在中國戰場泥足深陷，而又貿然偷襲珍珠港——美國太平洋艦隊基地，從而將美國拖進戰爭，使自己陷入兩線作戰的戰略困境，加劇了其侵略野心與國力不足的矛盾，也為後來它的徹底失敗埋下了種子。