После затопления линкоров самолёты G3M2 из кокутаев «Михоро» и «Гензан» продолжали оказывать поддержку операций против Голландской Ост-Индии и Сингапура. Во второй половине декабря 1941 г. главными их целями были объекты на Борнео, в январе активизировались налёты на Сингапур. Истребители противника пытались препятствовать, но без особых успехов. Так, 13 января 1942 г. три десятка G3M2 из кокутая «Михоро» над Сингапуром попытались атаковать восемь «Буффало» 488-й эскадрильи. Японцы без потерь со своей стороны отбили нападение, сбив три истребителя. Перед самым падением Сингапура G3M2 переключились на охоту по судам и суденышкам, пытавшимся эвакуировать гражданское население.
К началу февраля 1942 г. в Ост-Индии начали действовать 1- й кокутай и кокутай «Такао». 2 февраля 45 G3M2 из этих двух частей бомбили объекты на Яве. На следующий день 19 самолётов 1 -го кокутая сумели сорвать атаку соединения ABDA контр- адмирала Доормана на японское десантное соединение. Корабли, следующие в сторону пролива Кариматта, подверглись налёту G3M2. Семь бомбардировщиков атаковали американский крейсер «Марблхед». Корабль, получивший три попадания, потерял управление, и позже его пришлось отправить на ремонт в США. Одна бомба попала в крейсер «Хьюстон», и хотя повреждения оказались не столь значительными, около 100 членов экипажа корабля погибли или получили ранения. Японские потери ограничились двумя повреждёнными самолётами. А с середины февраля над Явой действовали и G3M2 кокутаем «Михоро» и «Гензан». 15 февраля они повредили американские эсминцы «Баркер» и «Балмер».
Сфера применения G3M2 расширялась с нарастанием японской экспансии. В начале февраля 1942 г. на Рабаул прибыл, вооруженный этими самолётами, 4-й кокутай. Наиболее примечательным эпизодом в его карьере стало участие в битве в Коралловом море. «Нелл» никаких успехов при этом не добились, потеряв четыре самолёта из 27, отправившихся на задание. Это ознаменовало определенный поворотный пункт в карьере бомбардировщика – самолёт с шестилетней историей уже не отвечал современным требованиям. Тем не менее, количество частей на юге Тихого океана, вооружённых G3M2, увеличивалось. На Тимор из Японии перебросили кокутай «Кисарадзу», а в августе 1942 г. его передислоцировали на Рабаул. К октябрю сюда прибыли кокутай «Титосе», «Гензан» и «Мисава», а наряду с G3M2 в их составе появились и новые G3M3. Бомбардировщики принимали участие в изматывающих боях на Гуадалканале, понеся существенные потери.
Постепенно G3M переводятся на вспомогательные роли. Но в 1944 г. с ухудшением военно-стратегического положения Японии они вновь появляются в боевых частях. На Филиппинах в ноябре 1944 г. сформировали 762-й кокутай как специализированную часть ночных торпедоносцев. В нем устаревшие G3M2 использовались, главным образом, в качестве тренировочных. Такие же самолёты получил 772-й кокутай, задачей которого стали самоубийственные атаки на американские корабли.
Активизация действий американских подлодок на морских коммуникация Японии обусловила принятие соответствующих мер, в том числе и создания специализированных противолодочных авиачастей. G3M2/M3 в таком качестве применялись с ноября 1943 г. Дислоцированные на Суматре, в Сингапуре, Сайгоне, Маниле, Такао, Татэяме, на Окинаве и базах на побережье Китая, самолёты прикрывали ключевую для Японии коммуникационную линию между Сингапуром и метрополией. С организацией в июне 1944 г. 1-го эскортного флота, его командованию подчинили вновь сформированные 901-й и 951-й противолодочные кокутаи. В них G3M3 использовались наряду с самолётами других типов.