Pada tanggal 7 Desember 1941, "I-121" meletakkan 42 ranjau Tipe 88 Mark 1 di timur laut Singapura di sekitar Dia kemudian mengambil pos patroli di pintu masuk timur Selat Johore. Di Asia Timur, Perang Dunia II dimulai pada 8 Desember 1941, dan pasukan Jepang menyerang
British Malaya di utara Singapura hari itu. Ditugaskan kembali ke Pasukan Kapal Selam Selatan, ia mengunjungi Teluk Cam Ranh di Indochina Prancis yang diduduki Jepang pada 12 Desember 1941, kemudian kembali berlayar pada hari yang sama untuk mendukung invasi Jepang ke Filipina, menuju ke sekitar Davao di Mindanao. Dia mendukung pendaratan Jepang di Davao pada 19-20 Desember 1941 dan di Jolo pada 24 Desember 1941. Ditugaskan kembali ke Submarine Group "A" bersama dengan "I-122", "I-123", dan "I-124" pada 26 Desember 1941, ia mengakhiri patroli pada 27 Desember 1941 dengan kedatangannya di Davao yang baru direbut.