Хотя срок ультиматума и был указан — 23 августа, на рассвете 17 августа выделенная для экспедиции на Шаньдун пехотная дивизия была погружена на корабли. Одновременно на островах Садо и Окисима в Японском море проводились маневры флота и пехотных частей, отрабатывавших взаимодействие при высадке десантов. Общее число подготовленных для операций войск достигло 78 тысяч, в ней предусматривалось участие 17 боевых кораблей, 120 орудий полевой и 136 орудий корабельной артиллерии.
Германское правительство оставило японский ультиматум без ответа и 22 августа отозвало своих дипломатических представителей из Токио. На следующий день, 23 августа, император Иошихито объявил войну Германии. Германия попыталась передать управление Шаньдунской концессией правительству Китая, то есть законному владельцу, но Япония игнорировала это решение.
23 августа 1914 г. японская корабельная артиллерия открыла огонь по германской крепости Циндао. Немецкий гарнизон крепости составлял всего полторы тысячи человек. Кроме того, оружие взяли в руки около трех тысяч жителей Циндао. Японский десант многократно превышал силы немцев, но те мужественно сопротивлялись.
Поощряемое Соединенными Штатами китайское правительство Юань Ши-кая неоднократно заявляло протест японскому правительству в связи с военными действиями на китайской территории. Из Токио Юань Ши-кая заверяли, что соответствующие «распоряжения японскому командованию отданы». Однако нарушения суверенитета Китая продолжались. Китайское правительство объявило о том, что «территория, прилегающая к границам арендованной Германией территории Китая, объявляется военной зоной, а следовательно, запретной для военных действий». В подтверждение этого заявления правительство Юань Ши-кая отдало распоряжение губернатору провинции выставить на побережье свои войска. Это затруднило японскому командованию выполнить в срок намеченную задачу, так как нельзя было без столкновения с китайскими войсками по сухопутным коммуникациям снабжать войска, осадившие Циндао.
8 ноября 1914 г. гарнизон Циндао капитулировал. Потери немцев за время осады составили 800 человек, японцев — 2000 человек.
С 18 августа 1914 г., то есть еще до начала боевых действий против Циндао, японцы приступили к захвату Маршалловых, Каролинских и Марианских островов, находившихся во владении Германии. Таким образом, под контроль Японии попал огромный район Тихого океана, соизмеримый по площади со всей Западной Европой.
На этом участие Японии в Первой мировой войне и закончилось, если не считать участия японских крейсеров в охоте за германскими военными и торговыми судами. Тетушка Антанта неоднократно приглашала доблестных японских пехотинцев принять участие в боях на Западном фронте. Однако японское правительство вежливо отклоняло подобные предложения, поскольку климатические условия Европы не подходят для японских солдат.
В связи с уменьшением поставок промышленных товаров в Китай, Индокитай, голландские колонии и т. д. в несколько раз возрос японский экспорт промышленных товаров. Японская экономика переживала бум.
В 1915–1916 гг. царское правительство предприняло ряд шагов для улучшения отношений с Японией. Делалось это с целью обеспечения своего тыла и получения возможности закупать оружие и стратегические материалы в Японии. Так, в 1916 г. на коронацию японского императора был отправлен великий князь Георгий Михайлович в сопровождении начальника Дальневосточного отдела Министерства иностранных дел Казакова. В переговорах с ними японцы выразили готовность заключить новый договор, но добивались от царского правительства всяческих выгод: передачи им той части КВЖД (Чанчунь—Харбин), которая, по их словам, находилась в японской сфере влияния, так как связана с Южной Маньчжурией; предоставления Японии новых концессий на рыболовство в русских водах и облегчения таможенных тарифов. При этих условиях японцы соглашались продавать России некоторое количество оружия и заключить с ней союзный договор.
Россия в 1915–1917 гг. закупила в Японии следующие орудия:
Стоит заметить, что за исключением 234-мм гаубиц Виккерса и 107-мм пушек обр. 1910 г. все остальные орудия представляли собой попросту хлам. Так, все 28-, 24- и 20-см орудия оказались негодными и были отправлены в тыловые крепости, а русские орудия оттуда направляли на фронт.
Кроме того, Япония в 1915–1916 гг. продала России 486—75-мм полевых пушек Арисака и 100—75-мм горных пушек Арисака — ветеранов русско-японской войны. Через Японию и Англию русская армия получила 163,5 тысячи японских винтовок Арисака.