Японцы тоже двигались кильватерной колонной: легкий крекер “Дзинцу” (флагман 2 эскадры эсминцев), эсминцы “Юкикадзэ” (имевший на борту контр-адмирала Танаку), “Токицукадзэ”, “Амацукадзэ”, “Хацукадзэ”. Эти корабли шли на северо-запад, но, заметив эскадру Доормана, они пошли прямо на нее, повернув на юг и все еще сохраняя строй кильватера. Это произошло в 15.31. Группа “Дзинцу” шла этим курсом 9 минут, потом повернула на запад, не меняя строя, и еще 9 минут шла параллельно Доорману, держась на расстоянии 30500 ярдов.
В это время, следуя полным ходом на юг, быстро приближались тяжелые крейсера “Нати” и “Хагуро”, прикрытые с левого борта эсминцами “Усио”, “Сазанами”, Ямакадзэ”, “Кавакадзэ”. В 15.25 они находились в 13000 ярдов на север от эсминцев группы “Дзинцу”. Установив связь, они тоже повернули на запад, держась в 10000 ярдов севернее 2 эскадры эсминцев, которая начала описывать широкую дугу на юг я запад. В 15.47 японские крейсера дали первые залпы по “Эксетеру” и “Хьюстону” и держали их под огнем до 16.50.
Еще в 13000 ярдов западнее и почти параллельно тяжелым крейсерам на юг двигалась третья колонна — 4 эскадра эсминцев, которая тоже готовилась вступить в бой. Это были легкий крейсер “Нака” и эсминцы “Асагумо”, “Минэгумо”, “Мурасамэ”, “Самидарэ”, “Харукадзэ”, “Юдати”. Они продвинулись южнее остальных японских групп и не поворачивали на юго-запад до 15,57. В результате три отдельные группу кораблей двигались примерно параллельно колонне Доормана.
В этот момент японцы использовали свое излюбленное оружие — 24" торпеды “Лонг Лэнс”. Так как в их двигателях использовался чистый кислород, они почти не оставляли следа. “Нака” и его эсминцы дали несколько торпедных залпов в 16.03, 16.10 и 16.15 с дистанции 13000 — 15000 ярдов. Они также начали обстреливать британские эсминцы, которые даже не могли отвечать из-за большой дистанции, и крейсера Доормана. Но серьезных повреждений не получила ни одна из сторон.
В 16.22 “Хагуро” выпустил 8 торпед с расстояния 12,5 миль. Тем временем “Дзинцу” и его эсминцы завершили маневр, а в 15.45 открыли огонь по “Де Рейтеру”. Британские эсминцы открыли ответный огонь, но попаданий не добились. Группа “Дзинцу” поставила дымзавесу и повернула на запад.
В 16.23 “Де Рейтер” получил попадание во вспомогательное машинное отделение, но 8" снаряд не взорвался. Первые серьезные повреждения были получены в 16.38, когда “Нати” добился прямого попадания в “Эксетер”, на котором возник пожар. Хвост колонны совершил поворот “все вдруг” на 90° и оказался в строе фронта. Японская торпеда попала в эсминец “Кортенар”, который в 16.40 взорвался и немедленно затонул. (Учитывая время выпуска торпед — 16.22 — и дистанцию, можно предположить, что ее выпустил “Хагуро”.)
Ударное соединение пришло в полное замешательство. “Эксетер” горел, погиб эсминец, корабли спонтанно повернули на юг, прочь от японских транспортов. Три японские эскадры, блокировав путь на запад, в 16.40 повернули на юг, к берегам Явы. Их крейсера продолжали вести огонь. Ударное соединение повернуло назад к Сурабае.
Во время этой фазы боя японские тяжелые крейсера выпустили 1271 снаряд 8", “Дзинцу” и “Нака” сделали 171 выстрел из 4.5" орудий, и все японские корабли вместе выпустили 39 торпед. Американские эсминцы, которые находились с подбойного борта, пока еще в дело не вступали. Дистанция была очень велика, и ни одна из сторон не блеснула меткостью. Однако японцы сорвали планы Доормана атаковать транспорты.
В 16.50 соединение Доормана находилось в состоянии полного беспорядка, который усугубляла скверная связь между кораблями. Когда еще существовало объединенное командование АБДА, была опубликована англо-французская кодовая книга, однако по некоторым причинам она так и не попала на корабли АБДА. На борту “Де Рейтера” английский офицер связи должен был передавать приказы Доормана на “Эксетер”, который в свою очередь транслировал их на все англоговорящие корабли. Но когда “Эксетер” получил попадание, и его радиорубка была уничтожена, приказы уже нельзя было передать никак. Сигнальные прожектора и семафор стали бесполезны — на остальных англоговорящих кораблях отсутствовала голландская кодовая книга.
“Эксетер”, все еще пылая, двигался почти прямолинейно курсом SO-t-S. К 17.00 он оказался самым крайним кораблем на левом фланге соединения. 4 американских эсминца пересекли его кильватерную струю и образовали завесу для основной колонны крейсеров. Далее к югу “Перт” и “Ява” сначала повернули на 90° на запад, но потом, выстроившись в кильватер, повернули назад. “Хьюстон” и “Де Рейтер”, описав полный круг, присоединились к ним. Теперь в колонне оказались 4 крейсера. Было восстановлено некое подобие порядка. Эскадра теперь состоялаиз двух групп. В левую входили: подбитый “Эксетер” и эсминцы “Витте де Витт”, “Юпитер”, “Энкаунтер”, “Электра”, образовавшие завесу по левому борту “Эксетера”. В 10000 ярдов впереди и в 6000 ярдов правее них шли “Де Рейтер”, “Перт”, “Хьюстон” и “Ява”. Эту колонну слева прикрывали 4 американских эсминца. Обе колонны сохраняли курс SO-t-S до 17.13.