英國人勸荷蘭人放棄整個東印度，以儲存海軍力量，但「多國海軍」司令海爾弗裡希執意派出突擊編隊去對共和海軍的運輸編隊發起突擊。
在共和海軍運輸編隊駛過卡里馬塔海峽後，被一架從爪哇島起飛的福克爾偵察機發現，這架荷蘭偵察機在被從婆羅洲起飛的海航陸基戰鬥機擊毀前，已經將共和海軍運輸船隊的確切位置報告給了海爾弗裡希設在萬隆的指揮部。
海爾弗裡希立即下令多曼海軍少將帶著「多國艦隊」進行攔截。
7時30分左右，多曼帶著艦隊離開泗水，駛向爪哇海。
多曼的艦隊沿東爪哇和馬都拉島北部海岸搜尋之後，於11時得到確切的訊息，共和海軍編隊已經到達卡里莫群島以北。多曼急忙下令艦隊全速向共和艦隊方向駛去。
此時多曼手下的突擊編隊包括旗艦「德魯伊特號」，荷蘭輕巡洋艦「爪哇」號，英國重巡洋艦「貝里克」號，日本重巡洋艦「那智」號、「羽黑」號、澳大利亞輕巡洋艦「佩斯」號和9艘驅逐艦。
而共和海軍出動的護航艦隊包括戰列艦「秦嶺」號，重巡洋艦「鄭和」號和4艘輕巡洋艦及12艘驅逐艦，其側後50海里左右還有兩艘重型航空艦組成的支援力量，力量佔據絕對優勢。
常林如今升任第3巡洋艦艦隊司令，他也沒想到荷蘭人居然敢主動來進攻。
10點20分，護衛艦隊旗艦「鄭和」號作戰室裡安裝的無線電接收器裡突然傳出一陣噪雜的聲音，「發現敵人艦隊，一共12艘！」不知是那個偵察機發回的報告。
幾名參謀跳了起來，跑到海圖前，然後一起望著還在嗡嗡作響的接收機，參謀長鄭文瀾氣極敗壞，一拳砸在海圖桌上：「他孃的笨蛋，具體的方位在哪？這個白痴！」
常林站在一旁，「也許他正受到了攻擊。」他想了一下說道。
過了大約十多分鐘，揚聲器中又傳出地陣滋滋啦啦的聲響，這次的報告要完整得多：「發現敵人艦隊，大約12艘，其中大型目標6，方位312，距離巴韋安島以南15，航向130！第28飛行隊報告，欲心，完畢！」
參謀們迅速在海圖上標出敵人的位置，「報告長官，敵人大約在我們東南40海里。」
常林讓第3、6驅逐艦隊繼續保護運輸船隊向目的地前進，自己則帶著護航艦隊主力主動迎擊敵人。
上午11時，兩支艦隊在海面上相遇，此時共和艦隊與「多國艦隊」相隔大約30000碼，11時15分，雙方相距大約23000碼時，「秦嶺」號率先開火。
當340毫米炮彈帶著尖嘯砸向海面，望著水面上沖天的水柱多曼頭上就開始冒汗，他根本沒想到對方護航艦隊中會有戰列艦，「多國艦隊」立馬陣形大亂，「鄭和」號上發射的254毫米炮彈也開始在多曼的艦隊四周落下。
於是多曼下令艦隊轉向，意圖脫離戰鬥。
兩支艦隊距離越來越近，「秦嶺」號上的副炮和兩支艦隊的輕巡洋艦也開始開火。
英國重巡洋艦「裡貝克」號被一枚中口徑炮彈擊穿動力艙，航速一下降到了15節，只能施放煙霧，在驅逐艦的掩護下首先脫離戰場，接著日本重巡洋艦「羽黑」號也燃起了大火，不過動力系統並沒有什麼問題，「羽黑」號在海面上拖著滾滾黑煙，高速逃離了戰場。
「多國艦隊」此時完成轉向，開始準備加速逃跑。
從兩艘航空艦上起飛的32架魚雷機這時趕到了戰場，按說這些飛機早應該趕到，不過首先起飛的轟炸機群飛錯了方向，直到飛過了巴韋安島這才開始又往回趕，反而是稍後起飛的魚雷機先到了戰場。
30多枚航空魚雷往海面上一扔，多曼的艦隊只能在海面上到處亂竄，多曼的旗艦「德魯伊特」號被兩條魚雷命中，陷入一片火海，另一艘荷蘭巡洋艦「爪哇號」也被擊中側舷，航速降至不到10節，另外還有2艘驅逐艦被擊沉。
英國巡洋艦「龍」號和「佩斯」號想過來幫助荷艦，多曼在「德魯伊特」號上發出訊號，命令各艦分頭撤退，不要管受傷的軍艦。
不久之後，多曼少將隨著他的旗艦「德魯伊特」號一起沉入海底。
從巴韋安島掉頭回來的轟炸機群正好截住受傷的「裡貝克」號和「羽黑」號，圍著這兩艘重巡一頓亂炸，把這兩艘重巡洋艦和正在附近的「佩斯」號巡洋艦與「艾弗森號」驅逐艦一同送到了海底。
爪哇海戰交戰的雙方實力懸殊，這場海戰之所以在海軍史上被屢屢提起是因為這是人類戰爭史上第一次使用艦載機對敵方在水面上的軍艦進行交戰。
「多國艦隊」再遭重創，此時在爪哇海域，再沒有什麼力量能阻擋共和軍前進的腳步。
爪哇一帶的多國海軍基本全軍覆沒，8天后，荷蘭人在萬隆宣佈無條件投降，整個荷屬東印度群島落入共和軍的手中。