В 1940 году Сигэёси Иноуэ стал главой Бюро морской авиации Императорского флота, и в начале 1941 года представил министру флота Косиро Оикаве доклад, в котором резко критиковал японскую кораблестроительную программу, делавшую упор на линкоры в ущерб авианосцам. Позднее в том же году он получил под своё командование 4-й флот, базировавшийся на островах Трук, и под его командованием этот флот осуществил первые операции войны на Тихом океане: захват острова Гуам и сражение за остров Уэйк. Затем он переместил свою штаб-квартиру в Рабаул для проведения Операции «Мо», нацеленной на захват Порт-Морсби на острове Новая Гвинея. Однако поражение японского флота в сражении в Коралловом море в мае 1942 года поставило крест на этих планах, а в октябре 1942 года он был отстранён от командования флотом.