Пройдя ремонт на острове Мар, «Индианаполис» направился в Перл-Харбор, где стал флагманским кораблем командующего 5-м флотом вице-адмирала Раймонда Спрюэнса.
10 ноября 1943 года «Инцианаполис» вышел из Перл-Харбора в составе главных сил, участвовавших в операции «Гальваник» — вторжении на острова Джильберта. 19 ноября «Индианаполис» в составе отряда крейсеров бомбардировал атолл Тарава, а на следующий день — остров Макин. Затем крейсер вернулся к Тараве, где обеспечивал непосредственную огневую поддержку высадившимся войскам. В этот день зенитчики «Индианаполиса» сбили еще один самолет противника. В течение трех суток орудия тяжелого крейсера бомбардировали Тараву, пробивая дорогу морской пехоте, ведущей ожесточенные и кровавые бои с фанатичными японскими защитниками атолла.
Сразу же после занятия островов Джильберта последовал захват Маршалловых островов. «Индианаполис» снова стал флагманским кораблем 5-го флота. 31 января 1944 года он встретился с остальными кораблями соединения у Таравы, войдя в отряд тяжелых крейсеров, который подверг бомбардировке острова атолла Кваджелейн. В ходе этих бомбардировок «Индианаполис» привел к молчанию две береговые батареи противника, а также уничтожил несколько японских укрепленных пунктов. 4 февраля крейсер вошел в лагуну Кваджелейна и оставался там до полного прекращения японского сопротивления.
В течение марта и апреля 1944 года «Индианаполис», оставаясь флагманским кораблем 5-го флота, принимал участие в атаках на Западные Каролины. 30–31 марта самолеты с американских авианосцев нанесли удар по островам Палау, стремясь уничтожить японские транспорты, сосредоточенные в бухтах этих островов. Им удалось потопить 3 эсминца, 17 транспортов и танкеров, а также повредить еще 17 кораблей и судов. 31 марта был нанесен удар по островам Яп и Улити, а 1 апреля — по атоллу Волеай.
В течение этих трех дней японские самолеты несколько раз пытались атаковать корабли американского ударного соединения, но были отогнаны, не добившись никаких результатов. Зенитчикам «Индианапслиса» удалось сбить японский торпедоносец, а всего в этих боях противник потерял в воздухе и на земле 160 самолетов. Эти удары предотвратили все попытки японцев помешать, используя базы Западных Каролин, высадке американцев на Новой Гвинее.
В течение июня 1944 года 5-й флот принимал активное участие во вторжении на Марианские острова. 11 июня палубные самолеты нанесли воздушные удары по Сайпану, а с 13 июня к бомбардировке острова приступили надводные корабли, в числе которых находился и «Индианаполис». 15 июня, в день высадки на Сайпан американской морской пехоты, адмирал Спсрюэнс получил сообщение, что крупный флот противника, включавший линкоры, авианосцы, крейсера и эсминцы, двигается в южном направлении, имея своей целью деблокировать японские гарнизоны на осажденных Марианских островах. Поскольку главной задачей 5-го флота являлось прикрытие десантной операции на Сайпан, адмирал Спрюэнс не мог увести мощные соединения своих надводных кораблей слишком далеко от архипелага. Авианосцам было приказано встретить японский флот, а вместе с тем нанести удары по аэродромам противника на островах Иво-Дзима и Чичи-Дзима, а также на островах Бонин и Волкано, с которых исходила потенциальная угроза воздушного нападения.