在这种情况下，日军海陆军开始秘密执行已经担任日本陆军参谋总长的石原莞尔制定的《惊雷闪电计划》。
由于裕仁天皇担心日本南下失败后，英、法、美、荷等国会清算自己和皇室的罪责，于是下诏，让闲院宫亲王和伏见宫亲王，辞去参谋总长和军令部总长的职务，以示清白。随后，在两位亲王的提议下，经过大本营密商，石原莞尔令人意外地得到了擢升，被天皇任命为参谋总长，统领陆军作战事宜。
同时，军令部长由前联合舰队司令官永野修身大将担任，成为海军最高统帅。永野修身在与石原莞尔秘密接触后，非常赞同他的南下计划，在与主张对美英法妥协的米内光政、百武源吾竞争军令部长的较量中，根据石原莞尔的理论，写出了《当前形势下帝国海军应采取之态度》，阐述了他的一年无石油亡国论和二年战争论观点，主张应南下夺取荷属东印度群岛的石油和工业基地，必要时甚至不惜与美国一战。看到海军中有人和被吹捧到当世战神的石原莞尔持共同观点，裕仁天皇在三个竞争者中，钦定了永野修身。
和石原莞尔商议后，永野修身任命山本五十六，担任联合舰队司令官，由少将擢升为大将，全权负责南下事宜。原本与山本五十六结成同盟关系的海相米内光政大将，感觉自己受到了欺骗，愤然辞职，随即，海军学校校长、海军航空本部长兼横须贺镇守府司令长官及川古志郎中将被任命为海相，米内光政编入预备役。
为保证参谋部的命令被完整无误地执行，石原莞尔又通过内阁会议，调自己的支持者板垣征四郎担任陆相，土肥原贤二担任参谋次长兼陆军士官学校校长，组建严格的军令政令督导机关“土肥原机关”，在各师团、旅团、联队，遍设参谋官一职，预防中下层参谋“下犯上”，干扰大本营的政治决策。
十七日夜，趁着欧美列强的注意力，都被吸引到各殖民地的叛乱上，由二十四条万吨级商船组成的船队，悄悄穿越马六甲海峡，进入印度洋，十八日凌晨，分别在苏门答腊岛东海岸的杜迈、邦科、日里、怡得等沿海地区，通过登陆艇放下一批批人。
船队一路北上，至苏门答腊岛北端的库塔查拉（亚齐）后，再折而向南，继续向苏门答腊岛西岸沿海重要地点派出部队，至十九日晨，整个苏门答腊岛海岸所有重要地段，都留下了由猪突特攻旅团苏门答腊大队、忍者特攻大队、印尼日侨大队和从华北战场抽调的第六师团、第十七师团和六个独立混成旅团混合编成的一个个强悍战斗小组。
日军依然采取了在浙东作战时采取的战术，所有的部队，均穿上了荷兰殖民政府编成的土著军队的军装，由精通本地各种方言的印尼日侨大队骗开驻军的注意力或者是混入城镇内部骤起发难，蓄势待发的日军迅速突破，攻入城镇后优先占领军营、电话局和电报局，每控制一个地方，都严密封锁消息，以荷兰殖民政府抓叛党及暴乱分子的名义，禁止居民走动。
至二十一日夜，日军先后控制苏门答腊岛的重要石油产区，拥有从油井到炼油厂、化工厂等完整石油产业链的苏门答腊首府巨港市，也在日军隐秘而又突然的攻击下沦陷。
成功控制苏门答腊岛后，日军再次用同样的手法，用诡秘的特种作战方式，顺利地拿下婆罗洲（今加里曼丹岛）几乎所有的油田、炼油中心和港口城市，其余地方则置之不理，要知道现在土著叛乱分子还占据着城镇的军营和殖民政府大楼，等收拾完爪哇岛的荷兰和殖民地军队再征讨这些不知大祸降临的土著也不迟。
二十四日上午八点，就在英、法、荷、美等国政要收拾心情，准备过圣诞节的时候，日本政府驻阿姆斯特丹的驻荷大使小林健二，正式向荷兰政府递交国书：
鉴于荷兰政府不能妥善解决日本侨民遭遇兰印群岛土著qiáng_jiān屠杀等事宜，日本政府决定派出军队，对以上地区发起惩罚性攻击，以维护日本侨民人身财产安全。日本政府与荷兰政府，自此刻起，处于战争状态。
日本对的荷兰的突然宣战，震惊了整个世界，尤其是英、法、美等国，更是感到难以置信，脑子里都闪出一个问号：日本人疯了吗？
日本人没有疯，联合舰队早已经在山本五十六的统帅下，由海南岛南下，趁着欧美各国把关注的目光投到苏联内战乌拉尔一线与南洋土著的叛乱中，一路隐蔽行踪，越过中国的南海，进入爪哇海。
日本政府刚刚向荷兰宣战，由四艘航母起飞的两百余架战机，已经光临爪哇岛上空，对巴达维亚（雅加达）、安列丹、克腊千和泗水等港口城市和重要军事目标进行了猛烈的轰炸。
荷属东印度群岛的中心，就是爪哇岛，七千万人口中的五千万，都居住在爪哇岛，其余的两千万人口，包括一千多万的华族移民，散落在婆罗洲、苏门答腊、苏拉威西等岛屿上，其中大多数华人，均在欧氏财团、洪兴社和南华集团的组织下，从事工农业生产。