Nach dem Angriff auf Pearl Harbor und dem Eintritt Japans in den Zweiten Weltkrieg wurde die "Sendai" Flaggschiff der 3. Zerstörerflottille von Konteradmiral Hashimoto Shintarō und beteiligte sich im Dezember 1941 an der japanischen Invasion in Malaya. Dabei eskortierte die "Sendai" 16 Truppentransporter von der (japanisch kontrollierten) Insel Hainan nach Kota Bahru, wo die Heerestruppen in der Nacht des 7./8. Dezember 1941 anlandeten. Der Kreuzer und mehrere Zerstörer beschossen dabei etwa eine Stunde lang die Küstenverteidigung. Mitte Dezember 1941 deckte das Schiff zudem japanische Landungen bei Patani und Singora. Dabei hatte das Wasserflugzeug der "Sendai" am 19. Dezember Anteil an der Versenkung des holländischen U-Bootes "O 20". Das U-Boot wurde vor Kota Bahru in den Mittagsstunden gesichtet, vom Bordflugzeug des Kreuzers mit Bomben unter Wasser gedrückt und schließlich von zwei Zerstörern versenkt. Sieben holländische U-Boot-Fahrer kamen dabei ums Leben, 32 Seeleute wurden von den Japanern gerettet.