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1941年太平洋战争爆发，日本海军突袭珍珠港之后，长驱直下，进攻东南亚。开战后第三天，日本就击溃了被称为“不沉之舰”的英国新式战列舰“威尔士亲王号”和巡洋舰“击退号”，英国海军舰队遭到毁灭性的打击。在东南亚战场，澳军第8师参加了保卫马来亚和新加坡的战斗。但由于盟军军心涣散，丧失海空保护，最终被山下奉文指挥的日军第25军击败。1942年2月新加坡陷落时，澳大利亚第8师15000余名官兵沦为日军的战俘。
在新加坡沦陷前后，还发生了日军残杀澳大利亚护士的暴行。1942年2月，随同澳大利亚陆军第八军团到达马来亚的一支护士队，在新加坡陷落前，她们被分成两组进行撤离。2月11日，一组登上了“帝国星号”(Empire Star)，在日军轰炸机轮番轰炸之后，她们到达巴达里亚(Bat aria)，最后返回澳大利亚。2月12日凌晨6点，另一支共有65名护士登上维耐尔‧布鲁克(Vyner Brooke)号舰。2月14日下午，由于日军的轰炸，在不到半个小时内，该舰在苏门答腊的东南海岸沉没。舰上的一些护士和多数平民葬身鱼腹。虽有53人竭力游到附近的班卡岛，但是日军冷酷无情地用机枪射杀了已经登岸的21名幸存者，余下的32人沦为日本战俘，开始了长达三年半的集中营生活，其中有8人在关押中死去。
日军将盟军在马来亚和新加坡投降的军人关押在原本是盟军要塞的樟宜战俘营。樟宜战俘营是日军在二战期间在马来半岛建立的最大的战俘营，其主要的角色是充当日军的劳工中转站，樟宜战俘营的绝大多数战俘都被日军强迫劳役，其中大多数人参与了缅泰死亡铁路的修建，死亡率极高。
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1942年6月至1943年10月，不断有盟军战俘从新加坡樟宜出发，被转运到泰缅铁路的工地上。每次出发时，日本看守都会对盟军战俘讲，他们将被送往北部山区某个不错的地方，与另外的盟军士兵会合，在当地好好休养。但要在接下来的十几天时间里走完几百英里的山路，最后到达丛林中的营地。次日清晨，他们就被驱赶到了工地帮助日军修筑铁路。
泰缅铁路曾被称为“死亡铁路”，修建的目的是通过泰国把马来半岛的增援和物资送给占据缅甸的日本部队。日本工程师根据崎岖的山区地形推算，铁路至少要五年才能完成，但日军靠驱使6万多盟军战俘和30多万亚洲劳工从事高强度的劳动，最终在18个月内完工。电影《桂河大桥》曾让日军在二战期间强迫战俘修建泰缅铁路的残暴行径广为人知，这些战俘中就有很多来自澳大利亚。从樟宜出发的战俘中有一个叫爱德华·邓勒普 (Edward “Weary” Dunlop)的澳大利亚中校。邓勒普在1941年底前往印尼万隆管理一家后方医院。他本是有机会躲避日军抓捕的，但他坚持留下来与伤员在一起。
据邓勒普的日记记载，所谓铁路修筑工地简直就是人间地狱。疾病肆虐、看守残暴、食物匮乏，即使是青壮年没几天也会变得瘦骨嶙峋，活似骷髅。日本和韩国看守残暴地逼迫衣不遮体、眼神空洞、病恹恹的活僵尸在丛林间永不休止的劳动。日本人的残暴是骇人听闻的，二战中，盟军在德军战俘营的死亡率是4%，在日军战俘营的死亡率却是29%。3
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泰缅铁路的情况更为糟糕。共有1.2万名盟军战俘葬身此地，其中英国战俘占了29%，澳大利亚人占69%。很多人死于霍乱、痢疾、疟疾、瘴气，绝大多数人死于营养不良，其实就是饿死的。战俘每天只给两碗米饭，极易遭受各种热带疾病的侵害。日本人还运来了大量亚洲劳工，其命运同样悲惨不堪。这条铁路修完之时，送命者高达5500人，其中有2650名澳大利亚人，几乎每一根枕木之下都有一具死尸。
1943年秋天，参与修建缅泰死亡铁路的战俘回到樟宜战俘营，随即所有战俘又在1944年5月，被移到樟宜监狱。最终，他们在樟宜监狱迎来了解放。在樟宜战俘营的盟军战俘中，英军的死亡率是26%，美军是33%，澳大利亚战俘则高达36%。在澳大利亚战争纪念馆有一张让人极为震惊的照片。照片上，澳大利亚战俘莱恩·西弗里战俘被蒙着眼睛，跪在地上，旁边站着一名日本军官高高举起军刀，朝战俘的头砍去。西弗里特1941年自愿参军，他的家人直到1946年才得知他的死讯，而他的尸骨已无处可寻。
澳大利亚战俘死亡率最高的则是在山打根战俘营。当年，约有2000多名澳大利亚和英国士兵被关押在这里，经常性的殴打、饥饿和高强度的劳动令他们变得病弱。1945年初，当盟军即将攻至山打根时，日军迫使山打根战俘营的“身体较好”的1577名战俘步行250公里，穿越丛林前往拉瑙。超过半数的战俘死于途中，其他人则在6个月内死于疾病、饥饿或暴力，仅有6人在行军途中逃脱。当然，那些留在战俘营里的病弱者也一个也没能幸存。
类似的暴行还有很多，澳大利亚审判揭露了几起最恶劣的罪行。在新几内亚的一个法庭上一名日本军官被指控犯有食人罪，他吃了一名澳大利亚战俘的肉。该战犯被处以绞刑。在另一个法庭上一个日本人被指控在西里伯岛把4个飞行员钉死在十字架上，他也被处以绞刑。在1943年12月，日本海军警备队第83大队指挥官少将田村隆一下令，处死巴布亚新几内亚卡维恩集中营的23名澳大利亚平民，海军少尉望月七太郎等人负责执行，将23名平民淹死。战后澳大利亚军事法庭判处田村隆一死刑，另外五名相关战犯被判处4到20年不等的刑期。
二战期间，有30000多名澳大利亚军人沦为战俘，其中22000人被日军俘虏，只有14000人在1945年活着回到澳大利亚。战后，饱受战争之苦的澳大利亚为防止日本再次武装崛起，对亚太地区国家再次造成伤害，主张严厉制裁日本。
其中，作为对战时日军暴行的惩处，澳大利亚对日本战犯进行了严厉的审判。澳大利亚除参加远东国际军事法庭对日本甲级战犯的审判以外，还在纳闽岛、韦瓦克、莫罗泰岛、达尔文、拉包尔、新加坡、香港、曼努斯等地设立军事法庭审判日本战犯。根据日本法务大臣官房战后的统计，澳大利亚军事法庭审判日本战犯案件294件，涉及949人，其中153人被判处死刑，38人被判处无期徒刑，还有455人判处有期徒刑。