1941年12月4日，山下奉文上将指挥的日军第25集团军(辖第5、第18师和近卫师，共11万人)从中国海南岛三亚港出发，在南遣舰队(舰艇46艘)、陆军第3飞行集团(飞机450架)掩护下驶向马来半岛。8日，其先遣部队在泰国的宋卡、北大年和马来亚的哥打巴鲁登陆，迅速占领当地机场和克拉地峡，随后分兵三路南下。英军首战失利，节节败退，企图凭借隘路、河流迟滞日军进攻，以争取时间加强南部防御。日海军第22航空战队和陆军第3飞行集团轰炸新加坡及关丹等英军基地和机场，重创英空军力量。
日军首先遭到印度第3军及数个英军旅的抵抗，日军很快就清除了印度军在海岸线的抵抗之后更集中力量包围及迫使印度军投降。日军在马来亚北部地面占有很大优势，因为他们有强大的空中支援，加上在装甲部队、互相合作、战术及经验均比盟军优胜，尤其是日军在中日战争中获得很多经验，盟军方面没有坦克，而日军则使用脚踏车及轻型坦克，这令他们能轻易穿越马来亚的热带雨林。
作为斗牛士行动的代替，Krohcol行动于12月8日展开，但印度军很快便被已在泰国北大年府登陆的日军第五师团击败。皇家海军Z舰队包括战列舰威尔斯亲王号及却敌号和4艘驱逐舰，由海军上将托马斯·菲利普指挥在战争爆发前已到达该区。英国远东舰队旗舰威尔士亲王号和战列巡洋舰反击号北上迎战日本海军，因缺少空中掩护于12月10日在关丹东南海域被击沉(马来海战)。日军由此夺得制海、制空权，保障了海上输送任务的顺利完成。这令马来亚东海岸门户大开及容许日军继续进行登陆行动。
盟军在马来亚的空军战斗机中队所配备的水牛战斗机存在一些问题，包括：体型过大及装备不佳;零件供应不足;支援人员不足;飞机场面对空中攻击防守困难;缺乏清楚及协调一致的指挥结构;皇家空军及澳大利亚皇家空军中队及人员间的敌对主义;没有经验的飞行员缺乏适当训练，他们在战事爆发的头一个星期付出惨重代价，导致一些飞行中队需要合并及撤退到荷属东印度。剩下的攻击战机都是过时的布伦海姆式、洛克希德赫德逊式轻型轰炸机及威格士式鱼雷轰炸机，这些飞机大部份在地面及空中很快已被日军战斗机击落，不能发挥有效的作用，相反，一名布伦海姆式飞行员，中队长阿瑟·史夫卡因12月9日的攻击获颁授维多利亚奖章。而且，调查显示出日本军事情报部门聘请了一名英国军官佰翠·汉南上校，这名与印度军接触的空军联络官为间谍，当他开始提供情报后，日军能在3天内摧毁所有在马来亚北部的盟国空军基地，汉南于12月10日被拘留及被带到新加坡，但是日本人已获得空中优势。
12月11日，日军在坦克支援下从泰国南下，在日得拉打败了英国及印度军队及快速从东北部的哥打巴鲁滩头向内陆推进，以瓦解北部的防守，由于没有真正的海军力量存在，英军不能阻止日本海军在马来亚海岸的行动，虽然这些行动对入侵部队帮助不大，由于没有剩下任何盟军飞机，日本人主宰了天空，不断从空中攻击地面上的英联邦军队及平民。
马来亚岛屿槟榔屿从12月8日起每天都遭到日军轰炸，被迫在12月17日弃守，武器、船只、物资及一个仍可运作的电台落入日本人的手中，很多欧洲人从槟榔屿撤退，而本地居民则落入日本人的魔掌，做成英国人的难堪及离间了英国人与本地居民的关系。
12月23日，由大卫·梅菲-里昂指挥的印度第11步兵师被命令阻击日军，但效用不大，到1月的第1个星期结束时，整个马来亚北部已完全落入日本人手中，同时，泰国又与日本帝国签订友好条约，以建立松散的军事同盟，泰国被容许恢复对在马来亚北部一些伊斯兰教君主的领地的统治权，因此统一其占领的区域。日军主力沿马来半岛由北向南迅速推进，在海军配合下于12月31日占领关丹，次年1月11日无抵抗攻占吉隆坡。不足200英里外的新加坡岛即将面对日军的入侵。在仕林河战役的灾难后，印度第11步兵师奉命在吉隆坡阻击日军数天，在仕林河战役中，2个印度步兵旅实际上被消灭，而另一个印度步兵旅亦在麻坡被消灭。
1月14日，日军已经到达马来亚南部省份柔佛州，他们在这里遇到由亨利·哥顿·本尼特指挥的澳大利亚第8师，日军在这里遇到在战术上的首次挫折，因为澳大利亚军在金马士市一带建立了坚强防御，战役围绕金马士桥进行，日军在此地付出了死伤600人的代价，但大桥却在战斗中被毁，日军需花了6个小时的时间收复桥梁。
当日军在金马士西面攻击澳大利亚军的侧翼时，一场在这次战事中最血腥的战役于1月15日在半岛西海岸的麻坡河一带爆发，本尼特派出已被削弱的印度第45旅(只有不半兵员已受训练)去防卫麻坡河南岸，但被从海上登陆的日军攻击其侧翼，整个旅被澈底击溃，其旅长及属下3个团的团长全部阵亡。
在澳大利亚中将查理士·安达臣的领导下，撤退的印度军队在澳大利亚军的支援下组成麻坡军，孤注一掷的进行了4天的战斗，令其它英联邦的残馀部队可以从马来亚北部撤退以避免被包围，当麻坡军到达了在巴里梳龙的桥梁及发现桥梁已被日军占领时，安达臣在死伤数字不断上升下，命令所有人冲过去，一些人逃入附近的丛林、沼泽地及橡胶林地以寻找其步兵团在永平的司令部，135名受伤的士兵则落入日军的魔掌，其中两名士兵被拷打及永平大屠杀中被杀死，而安达臣则获颁授维多利亚奖章。
1月20日，虽然面对皇家空军威格士式轰炸机的轰炸，日军在兴楼再作进一步登陆成功，大英国协军队的在柔佛最后防线的峇株巴辖-居銮-丰盛一带全线面对日军的进攻，不幸地，帕西瓦尔拒绝在新加坡北面的柔佛建立固定防御。
1月27日，阿瑟·珀西瓦尔接到美国-英国-荷兰-澳大利亚联合司令部司令阿奇博尔德·珀西瓦尔·韦维尔的批准，命令部队越过柔佛海峡撤退到新加坡。
日军进入柔佛州开阔地后，加快进攻速度。英军迅速溃败，1月31日撤至新加坡，企图凭借柔佛海峡抵御日军进攻。
战争结果
1月31日，最后一批盟军军队离开马来亚，盟军工兵在连接柔佛及新加坡之间的新柔长堤炸开一个阔70尺(20米)的大洞(少数落伍的士兵在之后数天仍通过此长堤)，日军的突击队后来化身成新加坡居民利用小艇横渡柔佛海峡，进攻新加坡。在少于两个月的时间来，马来亚战役以英联邦军队被彻底打败及彻出马来半岛作结束。接近50,000名英联邦士兵被俘虏或被杀。1月下旬，佰翠·汉南已被认为勇敢的战士及被以为已经阵亡。
2月13日，新加坡战役开始5天后，汉南被宪兵带入市中心，再被带到海边及被处决，其尸体被抛入海中。14日日军占领新加坡沿岸海军基地。在日军重重包围下，8万余守军斗志低落。
2月15日，珀西瓦尔率部投降。此役，日军以伤亡约万人的代价占领马来半岛，打通了进攻荷属东印度的战略通道，给盟军在太平洋战场的防御作战造成不利态势。山下奉文以伤亡9824人的代价，自北向南席卷马来半岛650英里，直至占领新加坡。英军伤亡略少于日军，但是投降的军人却是13万之多。这一胜利，是日军有史以来最大的陆战胜利。日军以大约8个星期的时间成功占领了马来半岛跟新加坡，负责指挥日军的陆军中将山下奉文还因此出色战绩被昵称为“马来之虎”。