寄予很大期望，飞到汉口前线激励部下：借此一役像当年对马海战一样“决定日本的命运”，企图通过空中攻势使坚持抗战的蒋中正政权崩溃。1940年10月出任海军航空本部长，于1941年提出「新军备计划论」，井上是以海军航空兵为主导论者之一。同年7月日本进驻法属印度支那南部，日美关系恶化，井上曾提出“海军航空战备的现状”的报告，向海军首脑发出警告，反对对美战争。
太平洋战争.1941年8月井上成美转任第四舰队司令长官。太平洋战争开战前，第四舰队防区为日本委任统治的南洋群岛全境（马里亚纳群岛