Po przystąpieniu Japonii do drugiej wojny światowej, „Tenryū” wraz z krążownikami „Tatsuta” i „Yūbari” oraz 6 niszczycielami, wziął najpierw udział w operacji opanowania atolu Wake. Okręty japońskie wypłynęły 8 grudnia 1941 roku z Kwajalein i 11 grudnia rano rozpoczęły ostrzał Wake. Po nieudanej walce z amerykańskimi bateriami nadbrzeżnymi kalibru 127 mm i samolotami, zespół japoński musiał jednak odstąpić od zamiaru desantu i powrócił do Kwajalein, tracąc dwa niszczyciele („Hayate” i „Kisaragi”). „Tenryū” odniósł nieznaczne uszkodzenia od ognia karabinów maszynowych jednego ze startujących z wyspy amerykańskich myśliwców F4F-3 Wildcat dywizjonu Marines VMF-211. Uszkodzeniu uległy między innymi trzy torpedy w wyrzutni, a pięciu marynarzy odniosło rany. Okręty te wzięły następnie udział w powtórnej, tym razem udanej akcji wysadzenia desantu na Wake 23 grudnia, przeprowadzonej większymi siłami, osłaniając lądowanie od strony morza na wschód od atolu.