A la fi de 1941, coincidint amb l'inici de la Guerra del Pacífic, Takagi va ser posat al capdavant de les forces navals que van recolzar la invasió de les illes Filipines; posteriorment va dirigir la força naval que va recolzar els desembarcaments japonesos a l'illa de Java, a les Índies Orientals Neerlandeses. Va tenir un destacat paper durant la Batalla del Mar de Java, al febrer de 1942, durant la qual va dirigir la flota japonesa que va intervenir en els combats. No obstant això, a causa de la inexperiencia de Takagi en operacions aeronavals amb portaavions, aquest va acabar delegant el comandament operacional en el contralmirall Chūichi Hara.