החל משנת 1937, עם פרוץ מלחמת סין–יפן השנייה, עבר הצי המשולב לשליטת המפקדה הקיסרית. עם תחילת המערכה באסיה ובאוקיינוס השקט עם המתקפה על פרל הארבור, הפך הצי המשולב להיות כמעט שם נרדף לצי הקיסרי היפני, שכן הוא הכיל אוניות מערכה, נושאות מטוסים, כלי טיס ושאר המרכיבים הלוחמים שהרכיבו את הצי הקיסרי היפני. הצי המשולב הופעל לראשונה בקרב מידווי, ולאחר אובדן נושאות המטוסים בקרב זה ובמערכה באיי שלמה, אורגן הצי מחדש למספר ציים אזוריים, למטרות פעולות מקומיות ושליטה על אזורים גאוגרפיים שונים, בעוד הצי המשולב הפך ליחידה מינהלתית.