第二次世界大戦に入ると、島のリン鉱資源は日本の標的となった。1942年3月7日朝、島は日本軍・南雲機動部隊別働隊4隻（金剛型戦艦《榛名、金剛》、陽炎型駆逐艦《谷風、浦風》）の艦砲射撃を受け、同島守備隊は白旗を掲げた。その後、別働隊4隻は白旗を放置して島を去ったが、島内では抗戦を主張するイギリス人と、降伏を主張するリン鉱労働者との意見が分かれた。同31日、第十六戦隊（司令官原顕三郎少将）と第四水雷戦隊（司令官西村祥治少将）によるクリスマス島攻略作戦（軽巡洋艦3隻、駆逐艦3隻、哨戒艇2隻、輸送船2隻、油槽船1隻、上陸部隊850名）が実施される。降伏主張者はついにイギリス人5人を殺害して、島をあけ渡した（日本軍のクリスマス島占領）。日本軍はリン鉱の搬出を目論んだが、労働者たちのサボタージュにあい、また輸送貨物船が1943年に潜水艦の攻撃で撃沈されるなどして、同12月にはあらかた島を撤退した。