1940 m. spalio mėn. Tomioka buvo paskirtas Japonijos imperatoriaus karinio jūrų laivyno generaliniam štabui kaip operacijų skyriaus vadovas. Jis toliau tarnavo šiame pareigoje per pirmuosius dvejus Ramiojo vandenyno karo metus, per kuriuos nesėkmingai priešinosi Pearl Harboro atakai. Jis taip pat griežtai priešinosi admirolo Isoroku Yamamoto planams
Operacija "Midway", siūlanti, kad Japonija užimtų daug daugiau strateginiu požiūriu svarbių Fidžio ir Samoa salų grupių. Tomioka taip pat ragino sutelkti dėmesį į Port Moresby okupaciją Naujojoje Gvinėjoje, arba kaip Australijos invazijos pradžią, arba amerikiečių lėktuvnešų laivyno išstojimą kiek įmanoma toliau nuo savo namų bazių. Jis buvo atmestas, kai Jamamoto grasino atsistatydinti.