夺取荷属东印度群岛(印度尼西亚）的战略资源，特别是石油，是日军南方作战的主要目的。
荷属东印度群岛由太平洋和印度洋之间3000余个大小岛屿组成，位于亚洲东南部，地跨赤道，主要岛屿为爪哇、苏门答腊、婆罗洲、苏拉威西和新几内亚一部分。荷兰殖民主义者于16世纪末侵入，1800年荷正式成立属东印度群岛殖民政府。荷属东印度群岛以盛产石油著名，日本称之为“东亚石油宝库”，石油年产量约300万吨，是日本石油年产量（40万吨）的20倍。日本有约500万吨的石油年需要量，90%依靠从美国进口。因此，日本对荷属东印度群岛丰富的石油资源垂涎已久。
1940年9、10月间，日本乘荷兰在欧洲战败之机，施加压力给荷属东印度当局，要求给予日本“最低限度”的石油供应和对苏门答腊、苏拉威西和婆罗洲等岛屿的开采权，但日本没有达到讹诈的目的。1941年7月日军进驻印度*那支**南部后，日本的石油被美国宣布禁运，美、英、荷相继冻结日本的资源，日本与荷属东印度群岛的石油协定被荷兰宣布停止施行。这些措施等于切断了日本的动脉。日本当局估计，长此下去，一年之内，日本重要产业将陷于瘫痪。日军当时的石油储存仅能维持3~5个月的作战。为夺取石油资源，日本军国主义决心铤而走险，不惜和美、英、荷决战。
日本对荷属东印度群岛的作战企图，是以菲律宾、马来亚为基地，从两翼实施包围，夺取外围岛屿和石油资源地区。第一步是消灭盟军海空兵力，尔后集中兵力对该地区的政治、经济、文化中心——爪哇岛进行攻占，将美、英、荷势力逐出，以便独霸石油资源，使其侵略战争的扩大得到支持。对这次作战日军大本营做了充分准备，他们认为，关键是要确保在对方破坏之前完整地占领石油资源的生产和储备设施，以便使短期内恢复生产成为可能，供作战急需。为此，奇袭是其采取的作战方式，并尽量提前作战时间。今村均中将陆军第16军，下辖3个师团、1个步兵混成联队，共约10万人兵力参加这次作战。配合作战的有陆军航空队第3飞行集团所属各型飞机430架，海军第3舰队、第11航空舰队。
1942年1月3日，西南太平洋盟军司令部由美、英、荷、澳组成，指挥部设在爪哇的万隆，司令是英国元帅韦维尔，统一协调四国的兵力。对盟军来说当时的形势十分不利。美、英在菲律宾和马来亚的败局已定，荷兰早在欧洲战败。在痛苦地告别了新加坡之战之后，韦维尔又勉为其难地担任形势险恶的东印度群岛的防卫任务。由于四国对各自本身的得失极为关心，难以形成有效的统一战略，参加作战的美、英部队是从菲律宾和马来亚败退下来的部队，而且荷兰部队多数是当地人，同荷兰殖民者一向存在矛盾。加之训练不足，战斗力不强，各国部队执行极重任务，受双重领导，对实行统一集中的指挥极为不利。
日军进攻前，盟军在荷印地区的兵力有9.2万人陆军，其中7.5万人荷印军；146艘海军各型舰艇，88艘内作战舰只；300架空军各型飞机。日军对荷属东印度群岛之战分为三个阶段：第一阶段是攻占爪哇的外围岛屿。日军分兵三路，首先将爪哇的外围岛屿占领，夺取空军基地，占领资源地区，切断外部支援，对爪哇的包围圈进行缩进。中路日军以1个混成联队于1941年12月16日将婆罗洲北部的米里占领，24日占领古晋。在海军配合下1942年1月11日将打拉根占领，1月24日占领巴厘巴板，油库被守军1个营烧毁后撤退。
2月10日占领马辰。东路日军一部于1月11日将苏拉威西岛的万雅老占领，24日占领根达里。1月31日和2月20日，另一部约1个联队的兵力在空降兵的配合下，在安位岛和帝位岛登陆，2，600名安汶岛荷印军、1个营澳军投降。上述两岛的占领，将荷属东印度群岛和澳大利亚之间的联系切断了。2月19日，日军出动200架舰载机对澳大利亚北部购达尔文港进行轰炸，炸沉舰艇11艘，烧毁飞机23架，炸死炸伤约500人。攻占苏门答腊岛上重要石油资源地区——巨港的任务由西路日军担负。为了确保在守军毁坏炼油设备之前占领，日军作出实施奇袭方案决定。
2月14日，日伞兵第1旅团1个大队在巨港着陆。15日，日军伞兵预备队进行空降。与此同时，日军1个师团的主力约1万人在巨港登陆。登陆部队与空降兵会合后，于2月15日占领巨港，炼油设备守军炸毁后撤至爪哇。至此，日军第一阶段的作战目的已实现，从东西北三个方向逼近爪哇。在这一阶段作战中，夺取航空基地和石油产地作为日军的目标，其采取了奇袭、快速进攻战术，以蛙跳方式不间断地向前跃进，每次新的进攻都不超过其航空火力支援范围，从而使各次作战的胜利得到保证。
为了把石油资源尽快掠夺而来，日军还组织了庞大的技术人员船队，紧随登陆部队之后上陆，以便对生产进行迅速恢复和发展。但日军未能完整地夺取石油基地和炼油设备，在日军占领之前守军炸毁了巴厘巴板的石油库和巨港的炼油设备。盟军在第一阶段作战中，兵力分散，飞机损失较大，海上和陆上作战的空中保障都十分缺乏，因而一再失利。2月25日，西南太平洋盟军司令韦维尔鉴于爪哇岛已难防守，迁移总部已无意义，建议撤销盟军司令部。爪哇的防御从此由荷兰人指挥。
第二阶段爪哇海战。1942年2月下旬，在日军对爪哇登陆之初，在荷兰海军上将赫尔弗里克的指挥下美、英、荷等国的舰队组织了对日军登陆船只的攻击。2月26日，14艘盟军舰队作战舰只，同日本一支护航舰队在爪哇海发生海战，结果被击沉巡洋舰和驱逐舰各2艘，击伤巡洋舰1艘，日军受击伤的仅有巡洋舰和驱逐舰各1艘。2月28日，在巴达维亚（即雅加达）以西海域，美澳海军编队作战舰只3艘攻击日军登陆船团时，日舰将其2艘巡洋舰击沉。至此，日军全部瓦解了盟军舰队，剩余的船只撤至澳大利亚。
第三阶段，爪哇本岛之战。1942年3月1日，日军在爪哇岛的苏腊巴亚（即泗水）和巴达维亚的西北分东西两路登陆。日军在掌握绝对的海空优势的情况下，进展迅速。西路于3月5日占领巴达维亚，东路也很快将盟军南撤的道路切断了。3月8日，盟军投降。在这次战役中，日军共俘获8万余人盟军，缴获177架飞机，日军约1.2万人伤亡。
随着荷属东印度群岛的投降，日军发现岛上大量的油田设施被放火焚烧，于是日军向当地的白人发泄愤怒，并将大量白人战俘关押在马卡萨战俘营，环境相当恶劣，大多数白人被活活打死和流放，并被逼为日本人修桥铺路。当地华人则经常被辱骂和毒打，承受着死亡的威胁。由于日军目的是掠夺当地的粮食和原材料，致便当地农业经济瘫痪，大量饥民被饿死。
其间日本为了在当地建立傀儡政权而军事训练青年、煽动印尼民族主义等行为令印尼日后独立铺平道路。印尼民族独立运动的领袖苏加诺曾遭到荷兰殖民当局1934年逮捕入狱。直到日本占领印尼期（1942年），苏加诺被释放，他与日军合作对抗荷兰殖民地*队军**。
当日本二战投降的消息传到印尼之后，苏加诺立即在之后一日发表印尼独立宣言，有部分日军士兵留下协助印尼人。之后在短短五日间，印尼全国都宣告脱离荷兰政府的管治，荷兰欲夺回殖民地，双方展开三年多的印荷战争。有日军两千多人改名换姓，伪装为当地人，他们帮助印尼训练士兵与荷兰作战，又联合国向荷兰施压的缘故，印尼在战争中占了上风。最终荷兰当局在1949年与印尼签署圆桌会议协定，宣布放弃对印尼的管治权，使印尼得以正式独立，苏加诺当选为印尼第一任总统。