L'information a été révélée dans la matinée par les médias japonais, mais le porte-parole du gouvernement japonais, Yoshimasa Hayashi, a refusé de commenter ces informations, arguant qu'elles concernaient des opérations militaires.
Il a précisé que la mission n'avait pas été menée conjointement avec le Japon.
Selon les médias japonais, les trois pays ont prévu des exercices militaires en mer de Chine méridionale, dont Pékin revendique la quasi-totalité.
La manœuvre du navire de guerre japonais survient une semaine après le passage inédit d'un porte-avions chinois entre des îles japonaises.
L'intrusion était intervenue après une série d'autres évènements militaires similaires.
Début septembre, le Japon avait déjà vivement condamné l'incursion dans ses eaux territoriales d'un navire de la marine chinoise, pendant près de deux heures.
Jeudi, le quotidien Yomiuri Shimbun, citant des sources gouvernementales anonymes, a affirmé que le Premier ministre Fumio Kishida avait donné l'ordre pour la traversée de mercredi, craignant que le fait de ne rien faire après l'action chinoise n'encourage Pékin à s'affirmer davantage.
Ce tir a suscité des protestations de la part d'autres pays de la région, comme le Japon, l'Australie et la Nouvelle-Zélande, inquiets du renforcement du potentiel militaire chinois.
L'influence économique et militaire croissante de la Chine dans la région Asie-Pacifique et ses revendications, en particulier concernant Taïwan qu'elle considère comme une de ses provinces, inquiètent les États-Unis et leurs alliés.
Le Japon est un allié clé des États-Unis dans la région, et fait partie de l'alliance Quad, un groupe considéré comme un rempart contre la Chine, qui réunit aussi l'Inde et l'Australie.
Les navires japonais et chinois ont été impliqués par le passé dans des incidents concernant des zones contestées, en particulier les îles Senkaku en mer de Chine orientale, aussi appelées Diaoyu par Pékin.