日本迅速占领德国在山东的势力范围，开启了中国参与第一次世界大战的序幕。在1914年8月初，当时称作同盟国的德、奥国家与协约国中的法、英、俄等国家相继宣战后，这些主要参战国都试图拉拢中国，以保有并扩大其在华影响力。

北京政府最初宣布中立，但随着日本第二舰队封锁胶州湾，并要求中国划定中立区以便日军行军，袁世凯向英国驻华公使朱尔典求助。朱尔典建议如果中国对德奥宣战，将会成为协约国的一员，从而获得英国支持。袁世凯同意这一提议，但条件是不派兵到欧洲，而是精神和物质上尽可能地支持协约国。

10月28日，日军包围青岛要塞，最终11月7日攻下该城。随后，在11月10日，日军司令神尾与德国总督华尔德举行“移让礼”，标志着青岛正式被日本控制。

1917年3月，一艘法国邮船被击沉，此事件促使中国断绝与德国的外交关系，但没有宣布参战。然而，当美国对德宣战后，这一问题再次浮现出来。当时，日本已经秘密达成谅解，与英、法、俄等四个国家承认战争结束后的日本在山东的地位，并获得大量经济援助和实质性的政治支持。

最终，在段祺瑞领导下的政府于8月14日发布了对德奥的战争声明，并且取消了两者的领事裁判权，以及收回租界等措施。但当巴黎和会召开时，不幸的是，由于各帝国主义国家之间的竞争和掠夺，加上缺乏真正意义上的国际合作，尽管中国作为“参战方”参加会议，但仍然未能保护自己的利益，最终不得不接受凡尔赛条约中的不公平条款。这一结果意味着虽然中国曾经参与了一场全球性冲突，却依旧无法摆脱几个帝国主义国家共同支配其命运的局面。