Po przystąpieniu Japonii do drugiej wojny światowej, „Tatsuta” wraz z krążownikami „Tenryū” i „Yūbari” oraz sześcioma niszczycielami, wziął najpierw udział w operacji opanowania atolu Wake. Po nieudanej walce 11 grudnia 1941 roku z amerykańskimi bateriami nadbrzeżnymi kalibru 127 mm, okręty japońskie musiały jednak odstąpić i powrócić do Kwajalein, tracąc dwa niszczyciele („Hayate” i „Kisaragi”). „Tatsuta” odniósł nieznaczne uszkodzenia od ognia karabinów maszynowych startującego z wyspy amerykańskiego myśliwca F4F-3 Wildcat dywizjonu Marines VMF-211 (zniszczona radiostacja). Okręty te wzięły następnie udział w powtórnej, tym razem udanej akcji wysadzenia desantu na Wake 23 grudnia, osłaniając lądowanie od strony morza na wschód od atolu.