日军南方作战的主要目的是为了夺取荷属东印度群岛（印度尼西亚）的战略资源，特别是石油。
荷属东印度群岛位于亚洲东南部，地跨赤道，由太平洋和印日军进入荷属东印度群岛（1942年1月—3月）度洋之间3000余个大小岛屿组成，主要岛屿为爪哇、苏门答腊、婆罗洲、苏拉威西和新几内亚一部分。16世纪末，荷兰殖民主义者侵入，1800年荷属东印度群岛殖民政府正式成立。荷属东印度群岛以盛产石油著名，日本称之为东亚石油宝库，年产石油约800万吨，是日本石油年产量（40万吨）的20倍。日本的石油年需要量约500万吨，90%依靠从美国进口。因此，荷属东印度群岛的丰富的石油资源是日本垂涎已久的目标。1940年九十月间，日本乘荷兰在欧洲战败之机，对荷属东印度当局施加压力，要求给予日本“最低限度”的石油供应和对苏门答腊、苏拉威西和婆罗洲等岛屿的开采权，但日本的讹诈没有达到目的。1941年7月日军进驻印度支那南部后，美国宣布对日本的石油禁运，美、英、荷相继冻结日本的资源，荷兰宣布日本、荷属东印度群岛的石油协定停止施行。这些措施等于切断了日本的动脉。日本当局估计，长此下去，重要产业一年内将陷于瘫痪。日军当时的石油储存仅能维持3—5个月的作战。为了夺取石油资源，日本军国主义决心铤而走险，不惜和美、英、荷一战。
日本对荷属东印度群岛的作战企图，是以马来亚、菲律宾为基地，从两翼实施包围，首先夺取外围岛屿和石油资源地区，消灭盟军海空兵力。而后集中兵力攻占该地区的政治、经济、文化中心——爪哇岛，将美、英、荷势力逐出，以便独霸石油资源，支持其扩大侵略战争。日军大本营对这次作战做了充分准备。他们认为，这次作战的关键是要确保在对方破坏之前完整地占领石油资源的生产和储备设施，以便在短期内可以恢复生产，供作战急需。为此，在作战方式上采取奇袭，作战时间尽量提前。参加这次作战的兵力为今村均中将指挥的陆军第16军，下辖3个师团、1个步兵混成联队，共约10万人。配合作战的有海军第3舰队、第11航空舰队，陆军航空队第3飞行集团所属各型飞机430架。
1942年1月3日，美、英、荷、澳组成西南太平洋盟军司令部，指挥部设在爪哇的万隆，英国元帅韦维尔担任司令，统一协调四国的兵力。当时的形势对盟军十分不利。美、英在菲律宾和马来亚的败局已定，荷兰早在欧洲战败。韦维尔刚对新加坡之战作了痛苦的告别之后，又担任形势险恶的东印度群岛的防卫任务，也是勉为其难。由于四国各自关心本身的得失，难以形成有效的统一战略。参加作战的美、英部队多是从菲律宾和马来亚败退下来的，荷兰部队多数是当地人，同荷兰殖民者一向存在矛盾，加之训练不足，战斗力不强。各国部队受双重领导，执行双重任务，不利于实行统一集中的指挥。日军进攻前，盟军在荷印地区的兵力有：陆军9.2万人，其中荷印军7.5万人；海军各型，舰艇146艘，内作战舰只88艘：空军各型飞机300架。
日军对荷属东印度群岛之战分为三个阶段：
第一阶段是攻占爪哇的外围岛屿。日军分兵三路首先占领爪哇的外围岛屿，夺取空军基地，占领资源地区，切断外部支援，以紧缩对爪哇的包围圈。中路日军以1个混成联队于1941年12月16日占领婆罗洲北部的米里，24日占领古晋。1942年1月11日在海军配合下占领打拉根，1月24日占领巴厘巴板，守军1个营烧毁油库后撤退。2月10日占领马辰。东路日军一部于1月11日占领苏拉威西岛的万雅老，24日占领根达里；另一部约1个联队的兵力于1月31日和2月20日在空降兵的配合下，在安汶岛和帝汶岛登陆，安汶岛荷印军2600人、澳军1个营投降。上述两岛的占领，切断了荷属东印度群岛和澳大利亚之间的联系。2月19日，日军出动舰载机200架轰炸澳大利亚北部的达尔文港，炸沉舰艇11艘，炸毁飞机23架，炸死炸伤约500人。西路口军担负攻占苏门答腊岛上重要石油资源地区——巨港的任务。为了确保在守军毁坏炼油设备之前占领，日军决定实施奇袭。2月14日，日伞兵第1旅团1个大队在巨港着陆。15日，日军又空降了伞兵预备队。与此同时，日军1个师团的主力约1万人在巨港登陆。登陆部队与空降兵会合后，于2月15日占领巨港，守军炸毁炼油设备后撤至爪哇。至此，日军已实现第一阶段的作战目的，从东、西、北三个方向逼近爪哇。在这一阶段作战中，日军以夺取航空基地和石油产地为目标，采取了奇袭、快速进攻战术，以蛙跳方式不间断地向前跃进，每次新的进攻都不超过其航空火力支援范围。从而保证了各次作战的胜利。为了尽快掠夺石油资源，日军还组织了庞大的技术人员船队，紧随登陆部队之后上陆，以便迅速恢复和发展生产。但日军未能完整地夺取石油基地和炼油设备，巴厘巴板的石油库和巨港的炼油设备在日军占领之前被守军炸毁。盟军在第一阶段作战中，兵力分散，飞机损失较大，海上和陆上的作战都缺乏空中保障，因而一再失利。2月25日，西南太平洋盟军司令韦维尔鉴于爪哇岛已难防守，迁移总部已无意义，建议撤销盟军司令部。爪哇的防御从此由荷兰人指挥。
第二阶段是爪哇海战。1942年2月下旬，在日军对爪哇实施登陆之初，美、英、荷等国的舰队在荷兰海军上将赫尔弗里克的指挥下组织了对日军登陆船团的攻击。2月26日，盟军舰队作战舰只14艘，在爪哇海同日本一支护航舰队发生海战，结果被击沉巡洋舰和驱逐舰各2艘，伤巡洋舰1艘，日军仅有巡洋舰和驱逐舰各1艘受伤。2月28日，美澳海军编队作战舰只3艘在巴达维亚（即雅加达）以西海域攻击日军登陆船团时，被日舰击沉巡洋舰2艘。至此，盟军舰队已全部瓦解，剩余的船只撤至澳大利亚。
第三阶段，爪哇本岛之战。1942年3月1日，日军分东西两路在爪哇岛的苏腊巴亚（即泗水）和巴达维亚的西北登陆。日军在掌握绝对的海空优势的情况下，进展迅速。西路于3月5日占领巴达维亚，东路也很快切断了盟军南撤的道路。3月8日，盟军投降。
在这次战役中，日军共俘获盟军8万余人，缴获飞机177架，日军伤亡约1.2万人。
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