Przebieg starcia 23 stycznia około godziny 21:30 japoński zespół zakotwiczył u wybrzeży Borneo, po czym rozpoczął wysadzanie desantu morskiego w odległości około 5 km na południowy wschód od Balikpapanu. Dwie godziny wcześniej, zespół Talbota dokonał nagłego zwrotu na zachód i wziął kurs na Balikpapan. Po kilku godzinach amerykańskim niszczycielom udało się niepostrzeżenie zbliżyć do japońskiego zgrupowania. Komandor Talbot wydał swoim okrętom rozkaz indywidualnego ataku za pomocą torped, w następnej dopiero kolejności z użyciem broni artyleryjskiej. O godzinie 2:30 amerykański zespół uderzeniowy znalazł się obok spowitego ogniem portu Balikpapan. Pożar wywołany był podpaleniem przez wycofujące się oddziały holenderskie składów ropy i benzyny. Amerykanom sprzyjał fakt, iż dzięki łunie ognia sylwetki japońskich statków rysowały się wyraźnie na tle horyzontu, a niski dym unoszący się nad wodami skrywał atakujące niszczyciele. Z pokładu amerykańskich okrętów dostrzeżono jednak cztery japońskie niszczyciele przecinające kolumnę inwazyjną. Pierwszy z nich zaczął wywoływać za pomocą lampy sygnałowej nadpływające okręty amerykańskie, które jednak nie zareagowały. Talbot zarządził za to natychmiastową zmianę kursu w celu ominięcia japońskich okrętów. 300px|left|thumb|USS „John D.