Die G3M, unterstützt von einigen der neuen G4M, hatten ihren größten Erfolg, als sie am 10. Dezember 1941, drei Tage nach dem Angriff auf Pearl Harbor, in den Gewässern von Malaya das Schlachtschiff "HMS Prince of Wales" und den Schlachtkreuzer "HMS Repulse" der britischen Force Z mit panzerbrechenden Bomben und Torpedos versenkten. Die "Prince of Wales" und die "Repulse" waren die ersten Schlachtschiffe, die ausschließlich durch einen Luftangriff auf offener See versenkt wurden.