A finales de 1941, coincidiendo con el inicio de la Guerra del Pacífico, Takagi fue puesto al frente de las fuerzas navales que apoyaron la invasión de las islas Filipinas; posteriormente dirigió la fuerza naval que apoyó los desembarcos japoneses en la isla de Java, en las Indias Orientales Neerlandesas. Tuvo un destacado papel durante la Batalla del Mar de Java, en febrero de 1942, durante la cual mandó la flota japonesa que intervino en los combates. Sin embargo, debido a la inexperiencia de Takagi en operaciones aeronavales con portaaviones, éste acabó delegando el mando operacional en el contralmirante Chūichi Hara.