P-2Jは、P2V-7より大幅に性能が向上し、同時期のアメリカ海軍のP-3B対潜哨戒機と同程度の能力を有していた。しかし、P2V-7より改善されたとはいえP-3に比べると機体に余裕が無く居住性に劣った。そもそもP2Vでは機体規模が不足していたのが、アメリカ海軍がP-3を開発した動機であり、海上自衛隊はそれを承知で不便を忍んでいた事になる。また、原子力潜水艦への対処能力も不足していた。よって1968年（昭和43年）から選考が始まった次期対潜哨戒機PX-Lを導入するまでの繋ぎと見なされていた。しかし、PX-Lの選定に手間取ったことや、PX-Lに最有力視されていたP-3Cの導入がロッキード事件の煽りを受けて白紙に戻されたこともあり、主力対潜哨戒機として1979年（昭和54年）3月14日までに82機が生産（1号機はP2V-7から改造、計83機）され、6個対潜航空隊に配属された。第十雄洋丸事件にも出動した。1981年（昭和56年）からはP-3Cが導入され始めたが、その後も能力向上を図り改造が加えられ、P-3Cの戦力が整備されるまで第一線で使用された。1994年（平成6年）5月26日付で全機退役した。上述の通り機体規模の不足から、乗組員は不自由を強いられたものの機体の安全性は極めて高かったため、総飛行時間が61万時間におよぶにもかかわらず、軍用機としては珍しい事に生産・配備された全機が無事故で無事に退役した。
派生型である多用途機 UP-2J は用途の違う機体が2機ずつ計4機ある。最初に、標的曳航型の多用途機S2F-Uの後継機として1機のP-2Jが改造を受け、1979年（昭和54年）12月19日に UP-2J として納入され、後にもう1機が改造されて2機となった。続いて別の2機が電子戦データ収集（ELINT）機に改造されたが、こちらも名称はUP-2Jであった。これら4機は全て第51航空隊で試験を受けた後、1983年（昭和58年）3月30日、第31航空群隷下に第81航空隊が編成されると同時に岩国航空基地に移動した。後に標的曳航機はU-36Aへ、ELINT機はEP-3に更新され、1991年（平成3年）12月13日に全機が退役した。これらとは別に、1機が可変特性実験機（VSA：Variable Stability Test Aircraft）に改造されたが、機首に試験用の標準ピトー管が設置された以外に外見上の違いは無く、P2V-7によるVSAのような派手さや宣伝は無かった。
潜水艦の能力向上に合わせて、哨戒用電子機器も最新の機器に更新された。洋上索敵レーダーは、P2V-7のAN/APS-20から小形かつより強力なXバンドのAN/APS-80に換装。潜水艦探知音響システムは新鋭のAN/AQA-5ジェゼベル・パッシブ・ソノブイ・システムになり、索敵海域に撒かれたソノブイによって、潜水艦の音を感知して上空のP-2Jに送信、レコーダーに記録し潜水艦を特定するものとなった。米国のP-3Bと同等の能力を保有していたと言われる。また、P2V-7には無かったTACCO（戦術航空士）席が新設され、より効率的に対潜任務がこなせる様になった。TACCO席は後継のP-3CおよびP-1にも引き継がれており、成功であったと言える。
この劇では、中世（1400年頃）が舞台の『ヘンリー四世』の登場人物だったサー・ジョン・フォルスタッフを、執筆当時（1600年頃）に登場させている。ウィンザーにやってきたフォルスタッフは金に困っている。そこで、ウィンザーの裕福な女房たち、フォード夫人とペイジ夫人に言い寄ることにする。フォルスタッフは名前だけ変えて内容はまったく同じラブレターを送ることにし、子分のピストルとニムに届けさせようとしたが、2人がそれを拒んだので首にする。ピストルとニムはフォルスタッフの企みを夫のフォードとペイジにばらす。ペイジはさほど心配しないが、嫉妬深いフォードは気にする。そこでフォードは「ブルック」と偽って、フォルスタッフに紹介してくれるようガーター亭の主人に頼む。ペイジ夫妻の娘アン・ペイジを得ようとする3人の男（フェントン、スレンダー、キーズ医師）がいる。ペイジ夫人はフランス人のキーズ医師との結婚を望むが、ペイジはスレンダーがいいと思っている。しかし、アン本人が好きなのはフェントンである。ペイジは財産を食いつぶしたことでフェントンが気に入らない。ウェールズ人牧師のヒュー・エヴァンズはスレンダーのために、アンと親しいキーズ博士の使用人クィックリー夫人に協力を求めるが、それをキーズ医師に知られる。キーズ医師はエヴァンズに決闘を申し込む。しかし、ガーター亭の主人がエヴァンズに違う場所を告げ、決闘はなんとか回避される。フォルスタッフから恋文を受け取った女房たちは、そのことをお互いに打ち明ける。そして、名前を除けば手紙がまったく同じものだと知る。女房たちは年老りででぶのフォルスタッフにはなから興味がなかったが、懲らしめてやろうと、フォルスタッフの誘いに乗ったふりをする。フォード夫人は夫の留守中に家に訪ねるよう、クィックリー夫人を通してフォルスタッフに伝える。「ブルック」に化けたフォードはフォルスタッフに会って、フォード夫人に恋していると嘘を言う。そして、自分とフォード夫人をとりもってくれるよう、大金を渡してフォルスタッフに頼む。女房の浮気を立証するためである。フォルスタッフはフォード夫人から誘われていることをブルック＝フォードに打ち明ける。フォルスタッフはフォード夫人に会いに行く。フォード夫人はフォルスタッフを汚れ物の入った洗濯籠の中に隠し、使用人たちに籠を川に捨てるよう命令する。そこにフォードが帰ってくるが、フォードはフォルスタッフを見つけられなくて悔しがる。しかし、それにも懲りず、フォルスタッフは再度フォード夫人に会いに行く。そこにまたフォードが来て、フォード夫人は今度はフォルスタッフを太った女性に変装させて逃がす。フォルスタッフにとっては毎回踏んだり蹴ったりである。女房たちは自分たちのやったことを夫たちに打ち明け、今度は全員でフォルスタッフを懲らしめることにする。フォード夫人から、「狩人ハーン（Herne the Hunter）」の恰好をして、ウィンザーの森（現在のウインザー・グレート・パーク Windsor Great Park）のオークの木の下で待つように言われ、やってきたフォルスタッフだが、そこにフェアリーに変装したアンや子供たちが現れ、仰天する。この時、ペイジはスレンダーに、ペイジ夫人はキーズ医師に、妖精に扮したアンを連れ出し教会で結婚式を挙げるように言われるが、アンを連れ出したのはフェントンだった。