El 5 de desembre de 1941, l'I-66 va partir de Samah per començar el que seria la seva primera patrulla de guerra. Quan la invasió japonesa de Malàisia
Va començar el 8 de desembre de 1941 <unk> el primer dia de la Segona Guerra Mundial a l'est d'Àsia <unk> "I-66" es trobava al mar de la Xina Meridional al costat de Trengganu, Malaia Britànica, operant en una línia de patrulla amb els submarins,,, i. El 15 de desembre de 1941, l'I-66 i l'I-65 van ser separats d'aquest deure per dur a terme un reconeixement de les aproximacions a Kuching en suport de la invasió de Sarawak al Borneo del Nord britànic, que va començar el 16 de desembre de 1941. Els dos submarins van rebre un avís que els submarins aliats operaven a Kuching. Mentre es preparava per a la superfície per recarregar les seves bateries al nord-oest de Kuching el 24 de desembre de 1941, el "I-66" va veure el submarí de la Royal Netherlands Navy a la superfície a la seva proa de dreta a una distància d'un centímetre. Després d'una aproximació submergida, l'I-66 va disparar un únic torpede a les 10:28. Va colpejar el "K XVI", que es va trencar en dos i es va enfonsar amb la pèrdua de tota la seva tripulació de 36. El 4 d'octubre de 2011, els bussejadors australians van localitzar el naufragi del "K XVI", trencat a la meitat i a una profunditat de.