1937年，米内光政复出担任海军大臣，他提拔山本五十六为海军省次长，也提拔井上为海军省军务局局长。「海军省的左派三重奏」再度成型。为了避免与美英为敌，他们反对海军投入支那事变，也在加入轴心国表决上投下反对票。但是他们也因此付出「代价」，山本五十六调任联合舰队司令长官，1939年10月23日井上也被「明升暗降」至「支那方面舰队」担任参谋长，11月15日晋升海军中将。1939年至1940年井上成美指挥集结于汉口方面机场的海军"第二联合航空队"（指挥官大西泷治郎少将）以及增援的"第一联合航空队"（指挥官是山口多