Японские успехи в Малайе и на Филиппинах в первые недели войны были настолько внушительны, что в Токио решили ускорить захват голландских владений в Юго-Восточной Азии. Решение об этом было принято в конце декабря, и тогда же японское правительство обратилось через нейтральных шведских дипломатов к правительству Нидерландов с предложением "во имя гуманности... отказаться от любого рода враждебных действий против японских сил". Этот лицемерный демарш был отвергнут, а так как никто в Токио и не считал его серьезным, то приготовления к вторжению в Нидерландскую Индию шли полным ходом. В первых числах января к выходу в море были готовы три больших конвоя. Западная группа сил вторжения должна была отплыть из Французского Индокитая на Южную Суматру, как только падет Сингапур. Центральная группа двигалась от Минданао к порту Таракан, расположенному на островке у северо-восточного побережья Калимантана и оттуда Макасарским проливом на юг, Восточная группа также с Филиппин направлялась для захвата Сулавеси, Амбона и Тимора. Центральной и восточной группам было предписано действовать совместно и поддерживать одна другую, а в конце операции все три группы должны были обрушиться на Яву. Командование группами было поручено морякам, так как операция обеспечивалась 2-м флотом под командованием вице-адмирала Кондо. Сухопутные десанты находились под общим командованием командующего 16-й армией генерал-лейтенанта Имамуры.
Японскому флоту и армии вторжения противостояла голландская колониальная армия, усиленная союзным флотом. В составе ВВС армии было некоторое число английских и американских самолетов, а флот включал в себя несколько английских, американских и австралийских кораблей. Накануне войны голландская армия в Индонезии насчитывала примерно 35 тыс. человек, 10-15 % в ней составляли голландцы, которые и занимали почти все офицерские должности; большинство солдат были родом с Амбона и других восточноиндонезийских островов с христианским населением, что делало их с голландской точки зрения надежнее мусульман основных западных островов. Кроме армии в распоряжении командования были территориальные части, куда входили способные носить оружие мужчины-голландцы, части внутренней охраны (примерно 30 тыс. человек), а перед самой войной в армию было включено еще 6 тыс. индонезийских добровольцев. Считается, что, когда был объявлен призыв добровольцев в армию, на призывные пункты явилось около 100 тыс. индонезийцев. То, что из них было отобрано лишь 6 тыс. человек, голландские историки объясняют лишь нехваткой оружия, однако можно с достаточным основанием предположить, что энтузиазм, проявленный индонезийцами, показался голландским властям весьма подозрительным. Впрочем, с военной точки зрения, несмотря на убежденность некоторых исследователей в обратном, любое число добровольцев, вооруженных лишь стрелковым оружием и не имеющих настоящей военной подготовки, не могло бы изменить соотношения сил в пользу голландцев. Их частям в Индонезии не хватало именно современного вооружения и квалифицированных военных кадров - ведь даже профессиональная армия Нидерландов не имела опыта ведения современной войны. В численности японцы во время кампании в Нидерландской Индии везде уступали своим противникам. Но они имели психологическое преимущество, поскольку были уверены в победе, а также военное и техническое превосходство - их авиация господствовала в воздухе, флот - в море, танки и артиллерия - на дорогах, пехота - в лесу и в горах.
10 января наблюдатели в порту Таракан - важном месте добычи нефти заметили дымы, возвещавшие о приближении японского конвоя. Комендант острова тут же приказал разрушить все промыслы и зажечь запасы нефти. Когда японские корабли приблизились к острову, они увидели, что опоздали - внезапное нападение не удалось. В ночь на 11 января с кораблей, остановившихся в 10 милях от берега, был высажен десант, и уже утром голландский гарнизон численностью 1300 человек сдался. Четыре дня спустя японцы смогли восстановить аэродром в Таракане, а это означало, что их авиации придется покрывать куда меньшее расстояние для обеспечения высадки на юге архипелага.
Тогда же, когда началась высадка десанта у Таракана, корабли восточной группы подошли к г. Манадо на северо-восточной оконечности о-ва Сулавеси. Голландские и американские самолеты, базировавшиеся на о-ве Амбон, получили предупреждение о высадке и совершили налет на транспорты, но ни одного из них потопить не смогли. Помимо морского в Манадо японцами впервые был применен массированный воздушный десант: болей 500 парашютистов были сброшены на аэродром южнее города. На земле их встретил сильный огонь голландских войск. Значительная часть десанта погибла, однако у голландцев кончились боеприпасы, и японским парашютистам удалось обратить их в бегство. Обозленные потерями, парашютисты на месте расстреливали тех, кто сдавался в плен. В течение нескольких дней продолжалось сопротивление отступивших в горы голландцев, но постепенно японцы выловили и перебили их.
Таким образом, к вечеру 12 января японские десантники выполнили первоначальное задание и создали плацдармы на севере Индонезии, увеличив радиус действия своей авиации на 500 км. К этому времени стратегическое положение союзников в Юго-Восточной Азии уже было угрожающим. Под контролем японцев оказалась почти вся материковая Юго-Восточная Азия (кроме Бирмы), Лусон и ряд тихоокеанских островов. Японские части приближались к Сингапуру, блокировали американцев на п-ове Батаан. Существовала угроза, что японцы постараются отрезать от союзников Австралию, захватив Амбон и Тимор. Однако генерал Уэйвелл отказался от мысли укреплять опорные пункты на Малых Зондских островах, Сулавеси и Калимантане и, несмотря на возражения его голландских, австралийских и американских коллег по АБНА, приказал все поступающие из других районов подкрепления направлять в Сингапур. Что касается обороны Индонезии, то Уэйвелл надеялся более всего на возможности голландского и английского флота, а также на обещание американцев в течение двух ближайших месяцев направить на его театр военных действий тысячу самолетов. Однако этих двух месяцев в его распоряжении не оказалось.
20 января корабли японской центральной группы вышли из Таракана на юг, в сторону порта Баликпапан - крупного центра нефтедобычи на Южном Калимантане. За несколько дней до выхода конвоя в море в Баликпапан были направлены японские эмиссары, которые обратились к голландскому коменданту города с требованием не наносить вреда нефтяным промыслам, угрожая в противном случае жителям города и пленным репрессиями. Комендант города правильно истолковал ультиматум как весть о приближении вражеских сил и сейчас же приказал уничтожить нефтепромыслы. В результате, когда корабли японского конвоя подошли к Баликпапану, они увидели черную стену дыма от горящей нефти. "Дипломатическое" предупреждение японцев было принято во внимание и голландским командованием, которое выслало к месту высадки авиацию и флот. Самолетам и подводным лодкам удалось потопить два транспорта, а эсминцы начали расстреливать остальные суда, хорошо различимые на фоне пылающего города. Но транспорты уже частично разгрузились, и потому потери японцев оказались незначительными, если не считать гибели оборудования и припасов, которые не успели выгрузить.
Восточная группа старалась не отставать от своего соседа. 24 января ее десантом был захвачен порт Кендари на Южном Сулавеси. С этого момента японская авиация могла спокойно совершать налеты на Яву и даже на Северную Австралию. Вступила в действие и западная группа. Из Гонконга для участия в операциях был переброшен 229-й пехотный полк, и к 20 января десант был готов к выходу в море. Как только стало ясно, что падение Сингапура - дело ближайших дней, решено было начать оккупацию Южной Суматры, в первую очередь района Палембанга, где кроме нефтепромыслов находились нефтеперерабатывающий завод и аэродром.
Отряд транспортов, двигавшийся к Южной Суматре, сопровождали крейсер, авианосец и несколько эсминцев. Хотя основной задачей военных кораблей была охрана транспортов, на деле получилось иначе. Войдя 10 февраля в пролив Банка, конвой оказался в центре оживленного движения. Именно в эти дни из Сингапура вырывались последние суда, которые еще могли его покинуть. Некоторые из них собирались в караваны и шли под прикрытием военных катеров, но подавляющее большинство пароходов, корабликов, джонок никто не охранял. У большинства судов была только одна цель - уйти как можно дальше от пылающего, гремящего взрывами Сингапура. Море в эти дни было спокойно, дул устойчивый северо-восточный муссон, и потому даже неуправляемые лодки гнало ветром к берегам Суматры. Но почти для всех, кто отплыл из Сингапура в эти дни, путь сквозь пролив Банка оказался последним. Конвой западной группы, войдя в пролив, перегородил его словно сетью и начал методично уничтожать безоружные корабли и лодки. Крейсер и эсминцы расстреливали перегруженные жертвы в упор, самолеты поливали их пулеметным огнем или точно бросали бомбы с бреющего полета. Ни один из японских военнослужащих не погиб во время этой охоты, зато было потоплено более 40 пароходов и множество джонок и лодок. На необитаемых островках в проливе скопились тысячи людей, которым удалось выплыть после гибели пароходов и которые теперь были обречены на смерть от жажды и голода.
Спастись удалось лишь тем, кто добрался до Суматры и был встречен там группой английских и голландских офицеров, организовавших переброску беженцев на западное побережье, к порту Паданг, откуда голландские и английские суда вывозили их на Яву и Цейлон. Последние беженцы, которых удалось вывезти, были взяты на борт военной эскадрой, уходившей от Нидерландской Индии к Цейлону. Это случилось 1 марта, когда собравшиеся в Паданге беглецы уже не надеялись на спасение. В общей сложности до Цейлона добралось таким путем более 1600 англичан, некоторые смогли достичь Явы и даже Австралии. Около тысячи человек, оставшихся на Суматре, попали в плен, и никто не знает, сколько тысяч погибло в море.
Судьба тех, кто очутился в местах, занятых японцами, зачастую также была трагична. Достаточно привести пример с небольшим английским пароходом "Вайнер Брук". На его борту из Сингапура 12 февраля были эвакуированы 65 австралийских медсестер, которые до последних дней оставались в госпиталях, более 200 женщин и детей, а также несколько десятков тяжелораненых солдат и офицеров. Перегруженный пароход шел ночами и к утру 15 февраля остановился у одного из островов в проливе Банка, так как кончилась вода и раненые на борту умирали. На острове уже высадились японцы, которые задержали пароход и согнали на берег пассажиров. Затем часть раненых затащили на холмы и расстреляли, а медсестер и женщин с детьми погнали в море. Когда те зашли в море по колени, их начали расстреливать из пулеметов. Лишь одна из женщин осталась жива и смогла рассказать о судьбе парохода.
После задержки, вызванной преследованием пароходов, бегущих из Сингапура, японский конвой возобновил движение к месту высадки. Он был замечен авиацией союзников, однако налет на него не принес результатов. Чтобы захватить нефтепромыслы и завод, прежде чем их успеют взорвать, японское командование решило вновь использовать парашютистов. Самолеты, на борту которых находились 400 десантников, последнюю часть пути шли в сплошной дымовой завесе - дым от грандиозных пожаров Сингапура тянулся к югу на много километров и достигал Южной Суматры. На рассвете 14 февраля самолеты внезапно появились над Палембангом и сбросили часть десанта у аэродрома, а часть - у нефтеперерабатывающего завода. Десантники смогли (хотя почти все они погибли в этом бою) воспрепятствовать взрыву завода, и через несколько дней после прихода японцев он уже вновь работал и поставлял японским войскам столь нужный им бензин.
На следующий день, не дожидаясь высадки японцев с моря, голландский командующий приказал отходить от Палембанга. Уэйвелл также рассудил, что после падения Сингапура никаких надежд удержать Суматру не остается, и приказал всем английским войскам независимо от того, что решат голландцы, немедленно отступать на Яву. Пока японский десант высаживался у Палембанга, англичане и голландцы направились по железной дороге к южной оконечности Суматры, в порт Оостхавен (Телукбетунг), чтобы переправиться через Зондский пролив на Яву. Отступление из Палембанга было настолько поспешным, что пришлось оставить японцам почти всю технику и транспорт. В разгар бегства к причалу Телукбетунга подошли суда, доставившие подкрепления из Австралии. Два батальона и танковый отряд уже были на берегу, когда получили приказ срочно вновь грузиться на корабли и плыть к Яве.
Бегство с Суматры имеет эпилог. После того как 17 февраля последний голландский солдат покинул Телукбетунг, командование на Яве получило сведения, что японцы не только не продвигаются, но до сих пор даже не заняли Палембанг. Соединившись с остатками парашютистов на аэродроме, японские войска продолжали концентрацию в устье реки и разгрузку транспортов, полагая, что Палембанг твердо удерживается англичанами и голландцами. Еще через два дня 50 английских летчиков-добровольцев взошли на борт канонерки "Балларат" и отправились к Телукбетунгу. В порту было тихо, лишь кое-где местные жители распаковывали контейнеры, сваленные на берегу, выясняя, чем бы там поживиться. Летчики сошли на берег и сносили на канонерку ценное оборудование и припасы до тех пор, пока корабль не погрузился в воду по боевую палубу. Затем они взорвали и подожгли портовые сооружения и уничтожили подъездные пути железной дороги и так же спокойно, как и прибыли, вернулись в Батавию. Японские же войска лишь 18 февраля начали занимать населенные пункты Суматры и за несколько дней без всякого сопротивления оккупировали всю южную часть огромного острова.
К 20 февраля японцы завершили окружение Явы, захватив Бали и Тимор. Оккупация о-ва Бали не входила в первоначальные планы японского командования, однако испортившаяся погода препятствовала налетам японских самолетов на города Явы с аэродромов Калимантана и Сулавеси, и потому было решено использовать аэродромы на Бали, с которых до с Явы было рукой подать. Когда в штабе АБНА стало известно, что к Бали приближаются японские транспорты, Уэйвелл приказал командующему Объединенной эскадрой союзников в Индонезии голландскому адмиралу Доорману принять меры. Сделать это было нелегко, потому что корабли союзной эскадры были разбросаны по архипелагу, скрываясь от японской авиации. Поэтому адмирал пошел к месту высадки с большим запозданием, толком не собрав своих сил. Когда его корабли наконец подошли к месту высадки, выяснилось, что японские транспорты, благополучно высадив войска, уже ушли в море. Эскадра столкнулась лишь с японскими эсминцами, которым удалось потопить два американских корабля и так повредить тяжелый крейсер "Тромп", что тот надолго ушел в Австралию для ремонта.
О-в Тимор был захвачен комбинированной атакой японских парашютистов, которые захватили аэродром, и морского десанта. Несколько ранее Уэйвелл направил на Тимор подкрепление из австралийского порта Дарвин, но, когда конвой вышел в море, его обнаружили японские бомбардировщики, и конвой вернулся в Австралию. Этим был подписан смертный приговор о-ву Тимору и находившимся там войскам. Остатки австралийских и голландских войск отступили в горы центральной части острова и, когда им удалось собрать радиопередатчик, вышли на связь с Австралией, где давно уже были убеждены, что от гарнизона острова никого не осталось в живых. Почти год эти солдаты с помощью местных жителей вели партизанскую войну против японцев и лишь в декабре 1942 г. были эвакуированы в Австралию. Поддержка местных жителей была вызвана, разумеется, не их симпатиями к голландцам, а зверской политикой японцев, которые с первых дней оккупации восстановили против себя население Тимора. О взаимоотношениях захватчиков и коренного населения острова красноречиво свидетельствует рассказ капитан-лейтенанта Ямабэ: "Однажды на старшего унтер-офицера 1-го взвода Такано, когда он направлялся на наблюдательный пункт в сопровождении нескольких парашютистов отряда, неожиданно напали местные жители. Такано выхватил меч, нанес удар, и голова одного туземца отлетела прочь. Остальные в страхе разбежались. После этого случая Такано прослыл героем среди туземцев". Несколько месяцев, последовавших за захватом острова, ушли, по японским данным, на "боевые действия по умиротворению".
Полагая, что Яву союзникам не защитить, генерал Уэйвелл обратился к начальникам союзных штабов с предложением не выгружать в Батавии австралийскую дивизию, которая уже была отправлена на помощь голландцам, а использовать ее для обороны Бирмы. Однако 20 февраля он получил от Объединенного комитета начальников штабов указание удерживать Яву любой ценой. Для того чтобы генерал мог сконцентрироваться на этой задаче, из-под его командования была изъята Бирма. На этот приказ Уэйвелл ответил, что защиту Явы лучше доверить голландскому командующему, а ввиду того что АБНА отныне не имеет других объектов, которые следовало бы защищать, он просит распустить его штаб и освободить его самого от командования АБНА, поскольку таковой фактически не существует. На следующий же день начальники союзных штабов приняли предложение Уэйвелла. Уходя, генерал предупредил их, что оставшиеся на Яве самолеты союзников смогут участвовать в защите острова лишь в течение недели. После этого Ява, отрезанная в результате падения Тимора и Бали от Австралии и отделенная от Цейлона половиной Индийского океана, останется без всякой авиационной поддержки, что отдаст ее на милость японской авиации. Ввиду этого последним действием Уэйвелла был приказ повернуть к Яве транспорты, которые везли к Цейлону разобранные американские самолеты и летчиков. Один из транспортов дошел до Явы, но собрать самолеты уже не успели. Сам же Уэйвелл 25 февраля покинул Яву, чтобы принять командование индийским театром войны, т. е. присутствовать при крушении бирманского фронта.
Реальных надежд на удержание Явы, гарнизон которой составляли многонациональные, в значительной степени деморализованные части, конечно, не было. Понимая это, тысячи голландцев и англичан бились за места на последних пароходах, уходивших к Цейлону. В Сурабае и Батавии в это же время разгружались суда с беженцами из Сингапура и с восточных островов архипелага.