Après sept mois de carénage aux Pays-Bas, il part pour les Indes néerlandaises le . En transit, il effectue des missions de convoyage dans le détroit de Gibraltar du 10 au avant de rejoindre Tanjung Priok le . Le , il entre en collision avec le Piet Hein dans le détroit de la Sonde. Le Java fut réparé à Surabaya.
Le Java en 1939, après sa reconstruction.
Au début de la guerre du Pacifique en , le Java effectue des missions de convoyage en collaboration avec les forces britanniques. Le , la force est attaquée sans succès par des bombardiers « Kate » du porte-avionsRyūjō.
Le , les forces navales de l'ABDA se rendent à Bali pour tenter de perturber les débarquements japonais, prenant part à la bataille du détroit de Badung, où il n'est pas endommagé.
Le , le croiseur participe à la bataille de la mer de Java. Dans la soirée, il est frappé par une torpille Long Lance tirée par le croiseur japonais Nachi. L'explosion de la torpille provoqua une inondation dans la salle des machines arrière et un incendie se déclara sur le pont. L'équipage abandonna le navire quinze minutes avant qu'il ne coule. 512 membre d'équipage disparurent dans cette attaque.
Épave
L'épave du Java est découverte le lors d'une expédition par une équipe internationale de plongée, couchée sur le côté tribord à une profondeur de 69 mètres (226 pieds). L'épave du HNLMS De Ruyter, qui repose à proximité est découverte le même jour, tandis que le HNLMS Kortenaer, coulé en fin d'après-midi du , est localisée par le même groupe en .
Le , une expédition montre qu'une bonne partie des épaves ont été pillés illégalement par des ferrailleurs. En , un rapport soutenu par le ministère néerlandais de la Défense est publié confirmant le démantèlement partiel ou total des trois épaves malgré leur statut de tombe de guerre.
Marine royale néerlandaise
