1941年12月8日，日軍隨著太平洋戰爭的爆發對馬來亞展開侵略，馬來亞戰役一觸即發。雖然白思華正確估算出日軍由泰國南下的登陸計劃，但卻因為指揮失誤而錯失及早攔截日軍的時機。相反，入侵馬來亞的日本陸軍第25軍裝備充足，而且訓練有素，並在山下奉文中將指揮下長驅直進，分散馬來亞各地的英軍只好邊戰邊退。1942年1月31日，馬來亞半島淪陷，只餘下新加坡仍然由英軍控制。2月8日，日軍進攻新加坡，並且成功登陸，拉開了新加坡戰役的戰幔。戰事持續約一周後，英軍處於劣勢，島上除了大約一半地方落入日軍手上以外，英軍還要面臨食水不足等困境。雖然白思華曾多番否決投降的建議，但最終在2月15日改變決定同意投降。白思華在淪陷後先後以戰俘身份被囚於新加坡、台灣和瀋陽，到1945年8月日本無條件投降後始獲釋放，並且於同年9月先後到日本和菲律賓出席兩地的日本投降儀式。