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.