按照日军原来的计划，本间雅晴的第十四军占领菲律宾群岛，山下奉文的第二十五军占领马来半岛，然后再继续南进占领荷属东印度。但是这个计划存在一些不确定性，例如日军能否如期占领菲律宾和马来半岛？英美联军在菲律宾、马来半岛作战失利的情况下会不会毁掉荷属东印度的油田呢？正是出于这些顾虑，日军决定，在进行菲律宾、马来半岛作战的过程中就突袭荷属东印度的油田地带。
日军的第一个目标是油城巴厘巴板（今印尼加里曼丹岛东岸）。1942年1月20日，在巡洋舰和驱逐舰的护送下，日军22艘运兵船和货船经望加锡海峡南下，直扑巴里巴板油港。盟军情知不敌，于是一不做二不休，破坏了油港内的设施并炸毁了油井。
日军的第二个目标是巴邻旁。巴邻旁又称巨港，是苏门答腊岛南部最大的港口与贸易中心。更重要的是，这里有日本急需的石油。吃一堑长一智，这一次，日军决定使用空降兵一举控制炼油厂，不给荷兰人破坏炼油厂设施的机会。就在新加坡即将陷落之前，2月14日上午，一百余架日军飞机突然出现在巴邻旁机场上空。5架荷兰人的战斗机立即起飞迎战，机场的十几门高射炮、高射机枪向空中开火。但是荷兰人的这点兵力明显不足。不久，他们的5架战斗机被击落3架，地面的高射炮、高射机枪被日军轰炸机压制，日军的空降兵安全着陆。同时，日军另一支空降兵部队占领了炼油厂，之后两支部队一起控制了巴邻旁。
2月18日下午，日军第三十八师团主力在巴邻旁登陆，完全控制了苏门答腊岛南部。接下来，日军准备占领爪哇岛。22日，第四十八师团乘坐数十艘运兵船从巴厘巴板出发，浩浩荡荡地驶向爪哇岛东北部的克拉甘登陆点。长达30公里的船队非常威风，也非常显眼，出发后不久就被盟军发现了，盟军决定消灭这支船队，粉碎日军占领爪哇岛的企图。
27日下午，盟军海军司令部命令多尔曼将军率队出击拦截日军船队。多尔曼将军率领的盟军舰队由5艘巡洋舰和9艘驱逐舰组成，而日军护送运兵船的舰队由4艘巡洋舰和14艘驱逐舰组成，双方势均力敌，太平洋战场上的首次大规模舰队决战——爪哇海海战即将上演。
下午17时30分，两支舰队在苏腊巴亚（泗水）西北约100公里的海面上相遇。前面说过，日军的运兵船队长达30公里，而且两艘重巡洋舰“羽黑”和“那智”在队伍的尾部，处于视野之外，暂时无法参加战斗。因此，日军舰队在交战初期陷入了被动，盟军舰队的巡洋舰在25公里之外频频开炮，日军舰队驱逐舰的射程有限，只能眼睁睁地看着自己的运兵船队被轰击。不过，虽然盟军的巡洋舰上的重炮射程远，但是射击25公里之外的移动目标的命中率低的可怜，并没有给日军运兵船队造成严重伤害。
稍后，日军重巡洋舰“羽黑”和“那智”赶来，在25公里的距离上与盟军巡洋舰进行对射。双方的命中率都非常低，不过，由于日军舰队出动了3架飞机进行校准射击，他们在最初的几分钟内就击中了荷兰巡洋舰“德鲁伊特尔号”，但是荷兰人的运气比较好，这枚炮弹没有爆炸。半小时后，一排炮弹击中了英国巡洋舰“埃克塞特号”的轮机舱，“埃克塞特号”遭到重创，立即退出了战斗。
虽然日军取得了重创盟军一艘巡洋舰的战果，但是他们还是积极改变了战术。羽黑”和“那智”持续向盟军舰队射击，而驱逐舰乘机向盟军舰队突进，在9公里的距离上施放了40多枚鱼雷，由于距离过远，这些鱼雷没有命中目标。日驱逐舰没有放弃，继续向前突进，在7公里的距离上再次施放了40多枚鱼雷！
见一批鱼雷向己方舰队飞驰而来，多尔曼将军率舰队向左侧做90度急转弯闪避，同时施放出烟雾遮蔽行踪。日方的鱼雷再次全部脱靶。日方驱逐舰在继续突进的时候遭到盟军舰队的猛轰，两艘驱逐舰受到重创，遂不敢继续逼近，而盟军的一艘驱逐舰被鱼雷击中后炸成两段，瞬间沉没。天色已暗，盟军舰队向东南退避，而日军舰队向北退避，双方暂时休战。
多尔曼将军不想继续跟日军舰队争胜负，他不断变换航行搜索海面，打算袭击日方的运兵船。晚22时30分，盟军舰队误入自己布设的雷区，一艘驱逐舰触雷沉没。连续地损兵折将，不祥的阴影笼罩在盟军舰队身上。
28日零时40分，搜索日军运兵船的盟军舰队突然与日军舰队遭遇在一起，双方距离不到6公里！两支舰队都仓促投入战斗。几分钟混乱的炮战之后，日舰及时调整战位，向盟军舰队发射了12枚鱼雷！夜色沉沉，能见度很低，当盟军舰队发现飞驰而来的鱼雷的时候已经来不及躲避，旗舰“德鲁伊特尔号”和“爪哇号”两艘巡洋舰均被击中，剧烈的爆炸引起熊熊大火，舰体迅速倾覆，多尔曼将军和几百名官兵一起沉入大海。
多尔曼阵亡，旗舰沉没，盟军舰队陷入一片混乱。日军舰队正准备将盟军舰队一网打尽的时候，突然电闪雷鸣，暴雨如注，盟军舰队趁机逃脱。此战，盟军舰队损失2艘巡洋舰和3艘驱逐舰，1艘巡洋舰