同時期、連合軍も東部ニューギニアで攻勢に出ており、日本軍はニューギニア方面の戦力増強を企図して陸軍・海軍協同の輸送作戦を立案する 。
日本側の輸送作戦の名称は「八十一号作戦」である。
本作戦を立案した第八方面軍は後日開かれた研究会において「現況において如何なる方策を講ずるもあのような結果を得るの外なかった」と総括している。
背景.
ニューギニア重視の姿勢.
同時期、連合軍はニューギニア島方面でも攻勢に出ており、日本軍はパプアニューギニア方面の戦いでも窮地に追い込まれる。
そこで日本軍は大本営（昭和天皇出席）指導のもと、連合軍の次の攻撃目標と予測されるパプアニューギニアの各拠点に陸軍部隊を送り、侵攻に備えることにした。
八十一号作戦.
十八号作戦の次に行われた輸送作戦を八十一号作戦という。
当時の南東方面には外南洋部隊指揮官三川軍一中将（第八艦隊司令長官）の指揮の下、木村昌福第三水雷戦隊司令官（外南洋部隊増援部隊指揮官）の外南洋部隊増援部隊が展開していた。
連合軍の準備.
戦闘.
出航後、各輸送船では食糧庫の中のものを全て厨房へ卸したため、乗船部隊には毎日のように御馳走が振る舞われたという。一方で連合軍が投下した宣伝ビラ等により出撃前から不安が広がっており、発狂者が続出した。
結果.
ダグラス・マッカーサー陸軍大将は「史上屈指の完璧で圧倒的勝利に終わった戦い」との声明をラジオ放送を通じて発表した。マッカーサー自身はビスマルク海海戦について以下の報告をおこなったと回顧している。
本作戦を指揮した草鹿任一海軍中将（南東方面艦隊司令長官、第十一航空艦隊司令長官兼務）は、敗北の責任を問われなかった。
敗因の検討.
海軍.
本作戦を指揮した南東方面艦隊（第十一航空艦隊司令長官草鹿任一中将兼務）は、作戦失敗について「ポートモレスビー方面の連合軍基地に対する航空撃滅戦不徹底」を挙げている。南東方面艦隊参謀長中原義正少将も、事前航空撃滅戦の不徹底、到着時刻の検討不足による航路設定の不備、対空戦闘能力の不足等を敗戦の教訓としている。