Крейсера Доормана следовали в кильватерной колонне. В голове шел флагманский крейсер "Де Рейтер", за ним английский крейсер "Эксетер", американский - "Хаустон", австралийский - "Перт" и голландский - "Ява". Три английских эсминца образовывали завесу впереди соединения, два голландских находились на левом фланге, и четыре американских замыкали строй соединения. Через полчаса после выхода из Сурабайи Доорман обнаружил справа по носу две группы кораблей противника, которые шли на юго-запад, как бы намереваясь пересечь курс кораблей союзников.
В одной группе японских кораблей был легкий крейсер, который вел за собой 10 эсминцев, а во второй - два тяжелых крейсера, один легкий и флотилия эсминцев. Японцы открыли огонь с дистанции 25 км, еще за пределами дальности стрельбы орудий легких крейсеров союзников. Японцы пользовались самолетами для корректировки огня, однако некоторое время им не удавалось добиться попаданий. Затем 203-мм снаряд попал в крейсер "Эксетер", который сбавил ход и вышел из ордера. Следовавшие за крейсером корабли, полагая, что он делает поворот по приказу Доормана, также начали поворот влево, грозя тем самым привести в замешательство все соединение и подставить свой правый борт для торпедного залпа японцев. К счастью, все корабли остались целы, за исключением голландского эсминца, который получил попадание торпеды, разломился пополам и затонул. Затем, когда японцы приблизились, их артиллерии удалось накрыть и потопить еще один английский эсминец, который старался прикрыть поврежденный "Эксетер". Остальные крейсера начали отход и перестроение под прикрытием американских эсминцев, вышедших в торпедную атаку.
Убедившись в бесполезности попыток атаковать японские транспорты под покровом темноты, корабли союзников отошли к Сурабайе и около 21.00 подошли к своей базе. Эсминцы, которые уже израсходовали все торпеды и у которых топливо было на исходе, также вернулись в базу. Здесь уже находился поврежденный "Эксетер", прибывший в сопровождении голландского эсминца,
Когда разбитая эскадра союзников шла на запад вдоль побережья Явы, взорвался и затонул еще один английский эсминец. Он, очевидно, попал на голландское минное поле, которое было только что поставлено, и адмирал Доорман о нем ничего не знал. Выслав свой последний эсминец к месту гибели корабля, чтобы принять на борт уцелевших моряков, Доорман с четырьмя оставшимися крейсерами повернул на север и в 23.00 встретился с японскими кораблями прикрытия. После двадцатиминутной артиллерийской дуэли японцы атаковали крейсера торпедами, добившись попаданий в "Де Рейтер" и "Яву". Когда флагманский корабль Доормана уже тонул, он успел передать сигнал крейсерам "Хаустон" и "Перт", последним оставшимся в строю кораблям АБДА, следовать в Танджонг-Приок, куда они и прибыли на следующий день,
Союзники уходят с Явы
Корабли союзников, оставшиеся в строю, были теперь разделены между двумя базами - Танджонг-Приоком и Сурабайей, в то время как между ними уже находились крупные японские силы. Возникла проблема - как выбраться из Яванского моря на виду у противника, контролировавшего все выходы из него. Благополучно уйти оттуда удалось только четырем американским эсминцам. Выйдя из Сурабайи, они вечером 28 февраля проскользнули через пролив Бали и после короткой перестрелки с японскими эсминцами взяли курс на Австралию. Осадка "Эксетера" не позволяла ему пройти тем же проливом, поэтому он получил приказ пройти через пролив Грейт-Чаннел, но был перехвачен японскими кораблями и потоплен. Вместе с ним погибли и два сопровождавших его эсминца. Крейсера "Хаустон" и "Перт" вместе с голландским эсминцем вышли из Танджонг-Приока вечером 28 февраля. Они уже почти достигли пролива Грейт-Чаннел, когда за час до наступления темноты встретили десантное соединение противника. Союзные крейсера потопили или заставили выброситься на берег четыре японских транспорта, но вскоре их самих настигли и потопили японские корабли прикрытия. Несколько кораблей союзников, базировавшихся на Чилачап, по приказу адмирала Хэлфрича 1 марта также оставили базу. Соединению авианосцев и линейных кораблей адмирала Нагумо удалось перехватить некоторые из них, в том числе два американских эсминца и канонерскую лодку, но большинству все же удалось благополучно добраться до Австралии.
В ночь на 28 февраля японцы начали высадку десанта на Яву. Батавия и Сурабайя быстро пали, а к 9 марта японцам удалось захватить весь остров.
Стабилизация обстановки на Тихом океане