第二艦隊は開戦劈頭の南方作戦の責任部隊であり、南遣艦隊が協力する陸軍のマレー攻略作戦、第三艦隊が協力するフィリピン攻略戦の全般支援という役割で開戦を迎える。問題になったのは、大本営、連合艦隊のレベルで陸軍側と同意にいたらなかったコタバル上陸作戦およびイギリス東洋艦隊に属する「プリンス・オブ・ウェールズ」、「レパルス」の2戦艦の動向である。第二艦隊は、イギリス軍飛行場にちかいコタバルに上陸することに同意しておらず、海軍側の協力方法は実施部隊の南遣艦隊（司令長官・小沢治三郎）にゆだねられた。上陸部隊は輸送船「淡路山丸」などの船舶に被害を受けつつも、佗美浩率いる陸軍部隊の迅速な飛行場占領により成功裡に終わった。続いてイギリス2戦艦の出撃を迎え、小沢は夜戦による攻撃を企図したが、第二艦隊は中止と北上を命じている。白石はその理由についてイギリス海軍がレーダーを装備している情報があり、夜間に視界不良（スコールがあった）の中での戦闘は不利と判断したと述べ、また第二艦隊司令長官・近藤信竹は、南遣艦隊が自分の指揮下で夜戦の訓練を行ったことがなかったと述べている。第二艦隊首脳は、夜明けに航空攻撃を実施し、その後の艦隊戦闘を予期していたのである。いまだ運動中の戦艦を航空機によって撃沈した前例は無く、またこの戦闘に敗れればマレー半島に上陸した山下奉文率いる陸軍部隊は敵中に孤立するのである。重巡主体の第二艦隊は重大決意をもってイギリス2戦艦との対決に臨んだのである。しかしイギリス艦隊は南下したため会敵することはなく、のちに一式陸攻を主体とする航空部隊によって撃沈された（マレー沖海戦）。