美国重巡洋舰“休斯敦”号和轻巡洋舰“佩思”号从泗水战场逃脱，于清晨7时抵达爪哇岛西部的丹戎不碌海军基地，企图穿过爪哇岛和苏门答腊岛的海峡驶往爪哇岛南岸的芝拉扎。当它们距离巽他海峡北口不到48公里的时候，接到情报说：日军第16集团军主力部队2月18日搭乘50余艘运输船从金兰湾出发，将于2月28日夜在爪哇岛雅加达湾登陆。于是，他们决定潜入雅加达湾，对日军实施夜袭。
盟军飞机凌空投放照明弹，日舰形迹暴露无遗，立即成了盟军舰炮射击的活靶子。日本运输船队冷不防遭到“休斯敦”号和“佩思”号的攻击，秩序大乱。在此危急之际，日驱逐舰队赶来驰援。盟国军舰渐趋劣势，“休斯敦”号和“佩思”号被包围了起来。在驱逐舰的探照灯光的照射下，日军重巡洋舰先将火力集中于“佩思”号，该舰的水兵食堂、舰首轮机舱、舰舷吃水线附近都遭到炮击，在连续中了4枚鱼雷后终于沉没。
在“佩思”号被击中的同时，“休斯敦”号也被203毫米炮弹击中。“休斯敦”号先是被8英寸口径的炮弹击中，接着又中鱼雷1枚，舰首主炮塔被击毁，不久又有2枚鱼雷击中它的中部，引起弹药库爆炸。午夜过后，“休斯敦”号向右倾覆，最终沉入海底。
这场残酷战斗中让人感到讽刺的是，日军的驱逐舰在混战中竟然还击中了自己人。日军“三限”号重巡洋舰发射的8枚鱼雷，穿过“休斯敦”号的舰底，直接冲入日军的运输船队中，炸毁了4艘运输船，其中包括在这里指挥战斗的集团军司令官今村均所乘的“龙城”号。今村均中将也不得不跳入海里，和副官各抱一块木板在水中挣扎，3个小时后才被驱逐舰救起。
荷兰驱逐舰“埃弗森”号那天晚上从丹戎不碌港起航太晚，未能赶上2艘巡洋舰，因而没有在海战战场上被击伤或击沉。但第二天黎明时分，它还是被日舰击伤后被俘。
雅加达海战是爪哇海面进行的最后一场海战。这场海战盟军不仅没有阻止日军从海上登陆，反而使残存的盟军舰队再次损兵折将。
2月28日拂晓，美英荷澳联合海军司令部作出决定：凡剩余舰只，火速经龙目海峡、巽他海峡向外突围。
于是，美国驱逐舰“爱德华”、“奥尔登”、“福特”、“保罗·琼斯”号，于28日出港东行，计划经由巴厘海峡南撤。日军为了阻止盟军撤离，并防止美太平洋舰队前来增援，日军大本营指令南云忠一率领机动部队和近藤信竹率领南方部队主力绕到爪哇岛以南海域活动。3月1日凌晨，4艘美国驱逐舰在巴厘岛与3艘日本驱逐舰遭遇，进行短促炮战后继续前进，于3月4日安全的抵达了澳大利亚的弗里曼特尔。
英国巡洋舰“埃克塞特”号因曾在泗水海战中受创且吃水较大，没有同4艘美国驱逐舰同行，它通过巽他海峡撤往锡兰的科伦坡。
2月28日夜，在英国驱逐舰“因康特”号和美国驱逐舰“波普”号护卫下，“埃克塞特”号从泗水起航，从巴韦安岛以东驶向婆罗洲，然后沿近岸水域西行。3月1日上午9时左右，在巴韦安岛西北方被日军侦察机发现。日军调集“足柄”、“妙高”、“那智”、“羽黑”号4艘巡洋舰、5艘驱逐舰和数十架飞机对其围歼。约至中午，“埃克塞特”号与“因康特”号被舰炮和鱼雷击沉。“波普”号逃向岸边，被日机炸毁。
3月1日，一些停泊在芝拉扎的几艘军舰出海南撤，途中遭到日机袭击，受到一些损伤，但多数撤至澳大利亚。
日侦察发现芝拉扎港内仍有一些舰船，南云于3月5日派舰载机空袭芝拉扎，击沉大型商船4艘、中型商船15艘。
日本在一系列海战上的先后取得胜利，为日军南下战领爪哇打开了大门。在日军主力东西夹击爪哇岛的过程中，盟军在爪哇海共损失巡洋舰5艘、驱逐舰6艘，而日军仅损失1艘运输船和1艘扫雷艇，另有8艘驱逐舰和3艘运输船被击伤，后经过抢修又参加了后来的作战。此时，日军彻底解除了盟国舰队在爪哇地区的威胁，完全控制了荷属东印度的各海域。
★盟军失利的原因
盟军为保卫荷属东印度的最后一场大海战的失败给今后的战斗带来了决定性的结果。而海战失败的原因里，比较明显的一点就是，在这期间内他们没有认真去做侦察情报的工作。而盟军最高指挥机关不能协调一致和日军占有空中优势等因素，也使力量的对比朝着有利于日本方面转化。巴厘与古邦被占领后，直接影响到从澳大利亚向爪哇运输所需的飞机。由于飞机活动半径太小，从2月20日以后便无法通过这条航线派出战斗机。
而要特别指出的是，日军能在东印度群岛迅速推进的原因之一就是他们获得了大量的机场。
战前，盟军陆、海军之间就有过激烈的争论。陆军主张在这些岛屿中间分散建造大量的机场，供岸基飞机使用，这些飞机可用于摧毁怀有敌意的潜在对手。但海军则反对这一计划，他们预计，敌方的空军首先会袭击这些机场，摧毁那里的飞机，然后占领和利用这些机场。为此，海军认为，应该使用水上飞机去执行轰炸和侦察任务。这样做的优点是使各基地不易被敌人发现，所需要的只是对飞机进行必要维修的修理船。这些飞机修理船的代价无论如何要比一个附设各种建筑物的机场的要少得多，而且修理船对敌轰炸机来说也是比较难以捕捉的目标。
盟军所能提供的飞机数量非常有限。荷兰和美国的水上飞机损失很大，所剩寥寥无几。陆军的飞机损失也很大。由于长期缺乏战斗机，因此就无法进行大规模的空袭。其结果是突击编队在海上不断地受到日军空袭的威胁和攻击。他们对此无能为力。所能提供的战斗机要首先用于防卫重要基地和机场。此外，舰上高射炮无法对付日军的轰炸机，因为这些日机通常在12000英尺的高空飞行。
这些，都影响盟军官兵的士气，这一情况联合突击编队司令曾多次向赫尔弗里希将军报告过。在爪哇海战爆发时，盟军约有30架作战飞机，但其中大部分都急待修理。其他的战斗机均还在去爪哇的途中，如“兰利”号航空母舰上的32架P—40战斗机虽已作好战斗准备，但不幸的是，它于2月27日在芝拉扎南面被日机炸沉。另外一艘美舰“西威奇”（海上女巫）号虽于2月23日携带27架P—40飞机进入芝拉扎港，但这些飞机都比较陈旧，使用前还需要重新装配。
盟国舰队崩溃之后，整个爪哇的战局就几乎已经可以确定了，这里就像一个熟透了的果园，在等待着日本人任意去采摘。
4.继续扩张的“魔爪”，没有停歇的日本军队
1941年12月，用于印尼作战的日军是第16军，军长今村均中将，兵力仅一个半师，即第2师团、第56混成旅团和川口支队。因为无法组织大规模进攻，只得分两阶段实施，先扫清外围，再强攻爪哇岛。
日军攻占爪哇岛的地面作战计划是把爪哇岛切割成三大块来进行策划的，日军打算三路大军同时实施登陆，一举发起猛烈进攻，夺占战略要地，歼灭守岛主力，迫敌投降。
他们在此方面做了具体的方案，方案主要内容是：第16集团军主力第2师（师长丸山政男中将）和军直属队从西端的雅加达湾、加拉旺角、孔雀港登陆；东海林支队从雅加达以东的坎丹奥登陆；第48师（师长土桥勇逸中将）和坂口支队从爪哇岛东部泗水港西北的克拉甘登陆。
1942年日军大本营将刚完成香港和马尼拉作战的第38和第48师团划归第16军，第3飞行集团和第11航空舰队负责空中支援，第2舰队南方部队负责海上支援。
当日本陆空配合于15日占领巨港，使日本控制了荷属东印度一半的石油储备后，第一阶段作战宣告结束时。爪哇岛东、北、西三面要地都被日军攻占。
从3月1日开始，日军进行了第二阶段的作战。日军第2师团和16军直属部队在孔雀港和万丹湾登陆。第38师团的东海林支队在坎丹奥登陆，第48师团和坂口支队在克拉甘登陆，三面夹攻爪哇岛的盟军。
3月1日凌晨2时到6时，三路日军在东西相距将近1000公里的三处同时登陆上岸，几乎没有遇到大规模的顽强抵抗。这确实有些出乎日本人的预料。为了保证日军顺利实施空中打击，日军首先把进攻的矛头指向了机场。
当日11时半，登陆后的东海林支队的敢死队迅速攻入卡里加齐机场，守军顽强抵抗了一个小时。交战中，日军6个人组成的一个敢死队小组偷偷潜入对面树林，从背后突入机场，杀掉了守在那里的士兵，在对方阵营的房区竖起了太阳旗。守军见此状况，斗志一落千丈，很快就被日军赶出了机场。到12时30分，日军已完全占领了机场。
2日，远藤三郎少将指挥的第3飞行集团150架飞机进驻卡里加机场。卡里加齐机场对荷兰军队来说至关重要。3月3日黎明，荷军企图夺回机场。荷兰空军首先进行了袭击，上午11时半，荷军又出动60辆坦克发起第一次反攻。下午2时，荷军兵力增加到120辆坦克，展开第二次反击。处于劣势的日军开始进行了拼死守卫。占领机场的日军第3飞行集团此时发挥了作用，他们施行低空轰炸，打退了荷军的反击。
很快，西路日军主力部队第2师团在雅加达湾登陆后，于3月5日攻占了首都雅加达。6日，东海林支队主动向万隆要塞发起进攻。7日下午，日军攻破要塞前沿阵地。
东路第48师团于8日占领泗水港。同日坂口支队占领芝加扎，彻底切断了守军撤向澳大利亚的退路。
3月9日，日军第2师团占领万隆。此时荷属东印度代总督逃亡澳大利亚，守军全无斗志，荷属东印度军事当局被迫向日本宣布投降。
这一次日军不停顿地向爪哇挺进，海、空军对盟军基地进行占领，夺取制空权，并从海上和空中封锁爪哇。从而为自己赢得了有利的条件，甚至能在某些不占优势的情况下取得胜利。日军通过爪哇战役占领了整个东南亚，战场态势大大得到巩固。
到此为止，对前文中提到的“第三路：由驻印度支那半岛的日军第15军向泰国和缅甸进攻”还没有做过任何介绍。而其实，这是日本既要向东南亚侵略同时又顾忌到向东南亚以外扩张的一个突出计划。
