We wrześniu wspierał desant aliancki na Madagaskarze, a w październiku wszedł w skład amerykańskiej 7 floty, po czym głównie eskortował konwoje na Oceanie Indyjskim i wodach Australii. 28 listopada 1942 razem z australijskim krążownikiem HMAS „Adelaide” przechwycił niemiecki łamacz blokady „Ramses” (7983 BRT), który uległ następnie samozatopieniu. W lutym 1943 uczestniczył (razem z „Trompem") w osłonie dużej operacji konwojowej Pamphlet, polegającej na transporcie australijskiej 9 Dywizji Piechoty do Sydney. Podczas remontu w marcu-kwietniu 1943 w Sydney zmodernizowano wyposażenie radarowe krążownika.
W grudniu 1943 „Jacob van Heemskerck” został przeniesiony na Morze Śródziemne, gdzie służył w osłonie konwojów do czerwca 1944, bazując w Gibraltarze. 20 kwietnia 1944 uczestniczył w odpieraniu ataków lotnictwa i okrętów podwodnych na konwój UGS-38, szczęśliwie unikając trafienia torpedami. Od czerwca 1944 do lipca 1945 był remontowany w Anglii i już nie uczestniczył w działaniach bojowych. Po wojnie powrócił do Holandii, będąc pierwszym holenderskim okrętem, który 26 lipca 1945 wszedł do holenderskiego portu (w Amsterdamie).