民國3年7月28日，第一次世界大戰爆發。當時因為戰爭只在歐洲，故一般人習慣地稱之為「歐戰」。歐戰的直接導火線是因為塞爾維亞和奧國交惡，奧國皇太子斐迪南出巡波斯尼亞首府薩拉熱窩被刺，塞爾維亞被指為暗殺的主謀，7月28日奧對塞宣戰，俄國助塞，法國助奧，比利時中立，德侵比，英國助比利時，遂各相宣戰，大戰於是爆發。
袁世凱接到各國宣戰公文，乃邀集黎元洪、徐世昌、梁士詒、孫寶琦等密議應付方略，決定採取中立立場，於8月6日公佈《局外中立條規》。並指派梁士詒、孫寶琦、梁敦彥、李盛鐸四人草擬中立條規。8月11日設立中立辦事處，12日各國承認中國中立。梁、孫等訂立了中立細則多條呈袁核定，大略為：
（一）中立辦事處由政事堂派出三人，陸軍、海軍、交通三部各派二人，統率處、總務處、參謀本部各派一人，機要局派出主事三人常川駐處辦事。
（二）設中立檢查處，查照中立條例第廿四條，公佈戒嚴後，對於各國輸入及運送之物品，允宜詳為檢查，倘系戰時禁品，即予扣留。特飭由交通部及稅務處於各鐵路要站及沿海各關內，一律設中立檢查分處，以執行此職務。
（三）注重沿海防務，分飭粵、閩、浙、蘇、奉、魯各省長官，以香港、青島、威海衛等處，英、德、俄已宣佈戒嚴，恐將來不免有戰事，應籌安謐地方，嚴防匪患，並令六省籌議聯防計劃。
（四）海軍艦隊重新配置，將海軍部所屬艦隊分為三隊：第一隊海圻、海容等十五艘，分配廈門、馬口、上海、煙台等處為海防。第二隊建安、建威等廿三艘，分配浦口、武昌、上海、九江、福州、新堤、蕪湖、岳陽、江陰、長沙、宜昌、太平府等處為江防。第三隊是練習艦隊肇和、應瑞等分守馬江、黃埔。粵海海防則由廣東負責。
（五）訓飭駐外各使節，對於散居各國各地華僑，應隨時商同駐在各國政府，妥籌保護。對於此次戰爭，我國既宣言中立，各使領館應以冷靜沉默出之，不可輕加評論。國際規約尤當審慎遵守。關於戰爭消息，逐日拍電報告。至中國將來派員觀戰，當預先向各該國聲明。
（六）禁止密碼電報，檢查外人函電。
（七）停發遊歷護照。
（八）增調陸軍第十師赴山東。
同時袁以大總統名義電請美國政府轉達參戰各國，勿在中國領土上發生作戰行為。美國對此沒有確切答覆，日本駐華代辦小幡抗議中國政府不應向美國提出此項請求，同時德國駐華代辦馬爾參照會中國外交部，請禁止交戰國士兵通過中國領土。
中國自鴉片戰爭後，即受盡了列強的欺侮，自己既不爭氣，列強則得寸進尺，李鴻章以夷制夷的手段雖不能盡滿人意，但弱國無外交，以夷制夷還不失為一種方法。歐戰爆發後，對中國來說，可算是一個大好機會，利用列強自顧不暇，設法自立自強，把列強勢力逐出中國，可惜這時袁正大力壓制國民黨，摧折新興的中國銳氣，而列強在東方則拿中國作戰場，爭奪各自在中國的既得利益。
歐戰爆發後，袁有一天把梁士詒找去夜談，袁問：「歐戰禍及遠東，目前最急的事應從何處著手？」梁答：「有兩件急務，一是救濟財政；二是提防日本侵略。」袁說：「請言其詳。」梁答：「先言財政，去年二千五百萬鎊借款，所餘無幾，財政尚未整理就緒，國庫異常空虛。歐戰爆發後，外債無法再借，所以目前必需先打通財路，否則二三月後，軍費、政費從何而出？因此目前應趁歐戰發生，鎊價起落，匯兌困難諸種理由，先行停付各國賠款，所有關稅鹽稅，一律提存於中國之銀行。由於我國已宣告中立，詞嚴義正，各國亦無如我何也。同時立即發行內國公債。這兩者可以並行，則一二年間不至財用不足。至於提防日本，則是我國最大隱憂，近年曾分別和英使朱爾典、俄使庫朋斯基、日使日置益、法使康悌會晤。朱爾典曾告英日聯盟已告成功，日本必定助英國攻德國所屬的青島，中國若不乘此時機取得，則一定有人會去奪取。朱爾典所指自然是日本，不如乘日本尚未動兵之前，我們先和英國密議，由英人威脅要奪青島，我即和德使磋商，要求德國將青島歸還我國，同時暗中派兵包圍青島，談判不成，即用武力奪取，先下手為強，使日本無所措手，青島如已奪獲，日本便無詞可借了。這不特防日本的侵略，亦可以杜絕將來的後患。」袁說：「燕孫，你的意見很對，關於財政計劃，停付賠款、移存關鹽都可立即施行。至於內國公債，過去失敗過，你看有何良策以善其後，請予詳細計劃，全權辦理。至於先行下手奪回青島，於情於勢都是應行的，不過我國既然宣佈中立，忽然又推翻前議，出兵對付德國，雖說是收回青島，但在中立立場上似乎有點礙難說得過去，這樣做了就怕外交上會增加困難和糾紛，且恐愈增加和日本的尖銳關係，我覺得此一著可行又不可行。」梁說：「德奧兩國以小敵大，戰爭結果必難幸勝，不如找個適當時機對德國絕交宣戰，俾將來在和議中可以取得地位，立於有利地步。」袁說：「這一層讓我再詳細考慮一下。」
不久，袁設立內國公債局，派梁士詒為總理，辦理「民國三年內國公債」，財次張壽齡，交次葉恭綽，中國銀行總裁薩福-，總稅務司安格聯，副稅務司包羅，中法銀行經理賽利爾，保商銀行經理涇恩等為內國公債局董事。
歐戰期間，列強並不放棄在中國的既得利益，而且互相要吞吃對方的利益，因此，中國的處境反而更為困難。
德國在東方缺乏盟友，因此，它是獨力作戰，在中國要對付英國、俄國、法國和日本。它首先在北京組織了中德協會，以聯絡中國方面的朝野人士，其後又組織了一個秘密團體，名叫鞏固團，以聯絡中國人和朝鮮人，排除日俄兩國為宗旨。鞏固團團長是德人牟裡哈，總團部設在奉天，派北西湖煤礦總理張錫蕃負責對付日本的首領，派哈爾濱德勝布莊經理張子璽聯絡在俄境內的華僑，其工作區域是在南北滿和內外蒙古，工作目標是破壞日俄糧台、營壘和械庫。用重金吸收團員，不旬日便有七八百人參加，指定其中20人為幹事。
英公使朱爾典、法公使康悌、俄公使庫朋斯基為了中國政府沒有停止支付德國的庚子賠款，使得德國能夠利用這筆錢在中國境內進行不利於協約國的活動，以及組織鞏固團，表示很大不滿。同時因青島德軍利用中國人構築防禦工事，向袁政府提出了抗議。其實青島德軍僱用中國工人，是基於1898年中德所簽訂的《膠州灣租借條約》。
8月15日，日本政府根據1911年7月13日所訂的英日同盟有義務要幫助英國，同時為了確保東亞的和平，所以向德國提出了最後通牒，要求德國在中日兩國海面上的軍艦完全解除武裝，並限9月15日以前，無條件把膠州灣交付日本，以便「將來」歸還中國。以上這兩點如果在8月23日正午以前沒有滿意的答覆，則日本即採取必要的措置。德國駐華代辦馬爾參在8月15日這天公開宣佈：「德國可以考慮把青島交還中國，但是日本也應將台灣交還中國。」
8月16日日本駐華代辦小幡警告中國不得從德國人手中接受青島，否則日本將認為中國是自行破壞中立。
8月23日，日本政府因德國沒有滿意的答覆，於是正式宣佈對德國宣戰。同一天，德國代辦馬爾參又向袁政府表示，德國願將膠州灣租借地無條件交還中國，但袁政府這時不敢接受，電請美國政府代為接受，然後轉交給中國。可是不待美國答覆，日本已向膠州灣採取軍事行動了。
英公使朱爾典是袁的好朋友，他勸袁加入協約國，袁提出了三個條件：（一）由協約國墊款整頓中國兵工廠，並請英法兩國專家幫助中國製造軍火，提高質量，以應協約國之需；（二）協約國未經中國同意，不得簽訂與中國有關的條約；
（三）上海租界不得包庇中國政治犯。
袁這個參戰條件，前兩項是想拉攏英國，對付日本；後一項是對付國民黨的反袁活動。這時的英國，需要日本超過了需要中國，所以袁的三點要求原則上同意，但要徵求俄、法、日的同意，俄法兩國是同意的，可是日本則堅決反對，更進而要求：凡有關中國問題，必須先與日本磋商。
日本認為歐戰是它排斥列強在中國的勢力，獨霸遠東的大好機會，它所顧慮的只有一個美國，因為美國未曾捲入大戰漩渦，同時在中國問題上是比較主持正義的。日本首相大隈曾致電美國政府，進行試探，強調日本沒有侵佔中國領土的野心。可是就在這個電報發出不久，隨即利用對德國宣戰之名，向中國發動大規模侵略。
民國3年9月2日，日本陸海軍2萬多人配合少數英軍，組織所謂英日聯軍，突然在山東龍口和萊州附近地區登陸。照道理講，退一萬步，日本要進攻德軍，只能以膠州灣德軍駐防區為目標，可是日軍卻先侵佔萊州半島，這就證明日本的野心是乘火打劫。
由於日軍破壞了中國的中立，袁政府便遭遇到一個棘手問題，就是劃定戰爭區域，日本要求以黃河以東為界，袁政府經過多次周折，才援引1904年日俄兩國在遼東作戰的前例，於9月3日照會各國使節，聲明不負完全中立之責任，原文如下：
「此次歐洲戰爭，所有各交戰國，均系本國友邦，故本政府決意宣告中立，竭力遵行。茲先後據山東官吏報告，德國軍隊在膠州灣一帶有行軍備戰各形狀，日英聯合軍在龍口及膠州灣、萊州附近一帶亦有軍事行動等情。查本國與德、日、英三國同居友邦，不幸在中國境內，有此意外之舉動，實屬特別情形，與一千九百零四年日俄在遼東境內交戰事實相仿，惟有參照先例，不得不聲明在龍口、萊州及膠州灣附近，各交戰國必須使用之至少地點，本政府不負完全中立之責任。此外各地，仍悉照業經公佈之條規完全施行。在以上所指各地方內，所有領土、行政權及官民之生命財產，各交戰國仍須尊重。」
依照這項聲明，袁政府承認濰縣車站以東地區劃作日德兩國的交戰區，以西地區為中立區。9月21日袁政府又宣佈膠濟路線歸中國保管。
德國駐華代辦對於袁政府劃定交戰區域的聲明，提出了嚴重抗議。第一次抗議是9月3日，即袁政府聲明的當天；第二次抗議是9月4日；第三次抗議是9月24日。德方認為日英聯軍在萊州地區所採軍事行動是徹底地破壞中國中立行動，中國引用日俄戰爭時劃定戰區的辦法是不符國際性的，因為中國這項宣佈是在日英聯軍已在山東半島登陸之後，所以結果只是方便於日英聯軍，因此保留兩項權利：（一）德國保留在適當時機可以要求的權利；（二）損害之賠償。袁政府對德國代辦的抗議，也有駁斥的理由，便是德軍在青島已經構築工事，要把青島當作軍事根據地，所以引致日英的進攻；中國劃定戰區的宣佈是非常適合情勢的辦法。
9月6日，日軍馬隊500人開至萊州，在城西紮營，3日後日軍乃正式接收管理萊州，居民欲逃不能，四鄉人民則逃散一空。接著日軍又佔領了平度縣，軍隊們濫向縣知事苛索，要1000頭牛，2000隻雞，1000頭豬，米面草料50餘萬斤，大車1500輛。縣知事因不勝其擾，乃逃之夭夭，卻又被日軍捉到，像對待犯人一樣加以監禁。同時日軍進佔即墨和膠縣，自行發行軍用票，佔據縣衙門和電報局，強佔民房，反令房主人露天睡眠，令婦女在房中陪日兵。天雨則在堂屋中生火烤濕衣，把門窗桌椅拆下來引火。總之日軍已把中國城鎮當作了佔領區，郵電員公然檢查郵件，男丁被勒令挑水拾柴。日軍司令部竟公然在平度縣的鄉村張貼佈告說：「如該村有一人犯妨礙日軍之罪，則該村人民全體問斬。」很多無辜鄉民被認為有妨礙日軍的嫌疑被殺。
9月25日，日軍佔領濰縣，引起了一個新的問題，就是日軍這個行動超越了袁政府宣佈而日政府同意的交戰區域。袁政府外交部於26日由次長曹汝霖提出口頭抗議，同時進一步提出正式照會。這個照會非常可笑而幼稚，內容說：「膠澳在東，濰縣在西，非行軍必須之路，前經聲明，濰縣不在戰區之內，已經貴政府同意，該地軍民亦經屢次曉諭，令勿驚疑，今貴國軍隊突有此舉，使我政府失信於軍民，不知是何用意？」
29日，日駐華公使日置益訪外交部孫總長，答覆中國抗議，大意謂奉本國訓令，膠濟路為德人所經營，戰爭前後一直為德軍輸運軍糧，今濰東一帶雖由日方佔領，但濰西一帶則仍由德人暗中使用，殊於日軍行軍不便，以是佔領之，但決不侵害中國之中立云云。這個答覆，把前此承諾有關戰爭區域的問題避而不談。對於日軍佔領膠濟鐵路的理由則是：（一）該鐵路是德人所經營（其實按照膠濟鐵路條約，華股居多）。（二）德軍利用此路。日方這個答覆，簡直是項莊舞劍，意在沛公，把膠濟混為一談，則表示日軍還要進駐濟南。果然，10月6日夜11時，日兵三十人，軍官三人乘車進抵濟南，立即佔據火車站。中國外交部再提抗議，日方仍堅持其不成理由之理由，並以普通書信作為答覆，交付中國外交部。其大要是：（一）山東鐵路系根據膠州灣租借條約，純係在德國政府監督權之下公產性質之德國會社，其實體上與租借地為一體的延長。（二）鐵路本身為運用上絕對不可劃分之物，決不能以德國經營之鐵路以其在中立地帶濰縣以西之故得改變其性質。日本開戰之目的，不僅攻擊膠州灣，並擬進而根絕德國在東方經營之根據地。（三）交戰區域之劃定和山東鐵路問題是各別的，不能混而為一。總而言之，日軍的目的，至少是借此要吞併山東半島。
德軍的根據地是青島，日軍發動攻擊後，揚言六個小時之內可以攻下青島。青島的德國守軍只有6000人，德皇威廉電令他們死守青島，戰至最後一人。德國的膠州總督華德克也公開宣稱日軍如果來攻青島，將會遭到堅強的抵抗，至少要花4萬人的代價，才能攻佔青島。
自從清帝退位後，大批清皇族、王公、大臣和遺老，都遷到青島做寓公，現在只好灑淚告別青島，遺老如周馥、呂海寰、勞乃宣等也離開青島，只有宗社黨首領恭親王溥偉仍留下來。
日軍於11月7日攻下青島，德軍有2300餘人被俘，事前德國守軍接有德皇的令電，叫他們不必死守。11月14日，膠州總督華德克被解往日本東京本願寺監禁，這一天恰恰是德國佔領青島的17週年。
日軍攻下青島後，袁政府乃請日軍自山東半島撤退到膠州灣租借地，可是日本政府則不加理會。袁又分別照會英日兩國政府，宣告撤銷前所劃定的交戰區域，請撤退前此佔領山東半島的各地軍隊。日本政府不但仍然不理，且在山東已佔領的各縣設立民政署，架設軍用電線，驅逐青島海關人員，完全把山東當作戰利品。