Po przystąpieniu Japonii do II wojny światowej, „Tenryū” i „Tatsuta” wzięły udział w nieudanej pierwszej operacji opanowania Wake 11 grudnia 1941 roku, po czym w zdobyciu tej wyspy 23 grudnia. Uczestniczyły następnie na początku 1942 roku w zajęciu miejscowości i portów Kavieng na Nowej Irlandii, Surumi (Gasmata) na Nowej Brytanii. Brały udział następnie w zajęciu Lae i Salamaua na Nowej Gwinei, wysp Bougainville, Shortland (Wyspy Salomona) i Manus (Wyspy Admiralicji) w marcu – kwietniu 1942 roku. 14 lipca 1942 roku zostały przydzielone do nowo sformowanej 8. Floty z bazą w Rabaulu.