1914年第一次世界大战爆发，日本乘欧洲各国无暇兼顾远东之机，以英日同盟为借口，加入协约国集团对德宣战。英日同盟缔结于1902年，本为英日两国共同防御俄国的军事结盟，其后英日同盟两度延续用以平衡远东局势，特别针对新崛起的德国势力。英日同盟旨在以两国海军优势防止多国共同对英国或日本发动战争，但日本却以这项防御同盟为依据，于1914年8月对无意与日本启衅的德国宣战，这个事实显见日本积极自动参战，藉以掳获德国在山东特殊权益的动机。
此时，日本已有明确的山东政策，这一政策充分显露其对山东利权的野心。日本的山东政策从一开始就希望继承甚至扩大原德国在山东的权益，在日本对德国发出的最后通牒案中，第二项清楚要求德国无条件将胶澳租借地交给日本。实施山东政策，最有效的办法就是军事占领胶州湾。实施占领后，日本名义上为中德两国利权转移的中间人，实质却谋求以政治、军事力量迫使中国承认日本在山东的既得利益。
1914年8月8日，日本军舰出现于青岛附近。8月10日，日本向英国要求以同盟资格合作，此时日本攻取青岛已成为必然之事。针对当时形势，北洋政府曾有两种拟议：其一，对德宣战；其二，收回青岛。当时德国为避免给日本以宣战口实，以减轻在远东地区的压力，曾与中国政府非正式讨论将胶州直接交还中国，然而此时北洋政府怯于日本的恫吓，放弃了与德谈判收回胶州湾的拟议。8月15日，日本向德国发出最后通牒，要求德国海军于8月23日前撤离中国沿海，并将胶州湾租借地移交日本，以备日方日后交还中国。在最后通牒案的日文本中，日本保证胶州湾租借地会于接收后立刻交还中国；但在英文本中，却没有退还的意味，只是暗示以归还胶州湾于中国为目的。
8月23日日德断交，日本对德正式宣战。鉴于德国在胶州湾沿海部署有强大的海岸火力防御设施，日军决定选择从山东北部沿海登陆从背后进攻德军。9月2日，日本不顾中国中立国的地位和提出的抗议，派遣第18师团在山东北部港口龙口登陆，沿途占领城镇，征取人工物料，侵扰当地居民。在相继占领平度、即墨、胶州之后，9月14日其先头部队抵达青岛，开始准备对德军防线发起攻击。与此同时，9月23日，日军又突然出兵占领潍县。在占领潍县车站后，日本驻北京公使日置益曾向北京政府表示，日军只是占领潍县，决不西进。但随后不久，日军又进一步西进，占领济南车站和胶济铁路全线，并在沿铁路线留驻军队。
10月31日，在经过一个多月的战事之后，日英联军向驻青德军发起总攻击。11月7日，德军在海军全部覆灭，陆上防线全线崩溃的情况下，向日军投降。11日，日军进入青岛。14日，发布占领青岛宣言，自此开始了长达八年之久的殖民统治。
日军对青岛的进攻战使青岛工商业造成了严重破坏，华商蒙受沉重损失。从8月初德日双方备战，青岛工商业即已停顿，中国商家因“消息迟钝，准备不及，且汇兑转运之机关大都握于外人之手，华商所进洋货无从销售，所办土货或因洋商退货不收，或因洋商延期付款”，损失惨重。日军进攻青岛期间，“富室弃产而逃，贫者束手待毙，生命财产直接毁伤于外人炮火之下者不可胜纪”，“工商业完全停顿半年之久”。据统计，因日德战事华商蒙受损失者1548户，直接损失达1912万余元。
日本强占青岛后，攫取了德国在青岛及山东的全部利益，并派军队驻扎在胶济铁路沿线各重要城镇，在这些地方行使行政和司法权。1915年1月7日，中国政府照会日本政府，要求撤去日德战争期间在山东划定的中立地带，拆除日军在龙口、张店敷设的轻便铁路，取消1914年9月3日划出的日德交战区域。但是，对于中国政府的照会，日本完全置之不理。即使如此，日本仍不满足于已到手的权益，而要进一步扩张在中国的势力。
1915年1月18日，日本驻华公使日置益代表其政府向袁世凯政府提出旨在独霸中国的“二十一条”，条款共分五号二十一款，第一号为关于山东的内容，计有4款：
1.要求中国承认日本与德国将来转让山东之一切权益所作的任何协议；
2.要求中国不得将山东省之土地租借与他国；
3.要求中国允许日本建造由烟台或龙口连接胶济线的铁路；
4.要求中国于山东境内开设商埠数处，处所应与日本协定。
所谓德国在山东一切权益，包括胶州租借地、青岛港湾、胶济铁路以及其他两条铁路的修筑权，并包括胶济铁路沿线坊子、淄川、金岭镇的矿权。“二十一条”除要求把德国在山东的铁路权益转让给日本外，并规定中国如自行建造烟台或龙口接至胶济铁路的延长线，须向日本资本家商议借款。而日本要求建筑这一铁路的目的，是要在军事上控制整个山东半岛，以与其控制的旅顺口成掎角之势，以便控制整个渤海湾。从内容上看，二十一条款是日本企图侵吞中国巨大利权的秘密条约，其侵略性质与对中国内政的干涉达到前所未有的程度，清楚表露出日本对确立和扩大山东权益的野心与决心。
日本提出二十一条款的时间，可谓完全配合整体战略形势。日本当时已掌握了原德国在山东的各项利权，客观上占有优势；加上列强仍忙于欧洲战事而无暇东顾，且英、法欲借日本势力稳定远东局势和保障自身在华利益，故对日本的扩张有所纵容；另外针对袁世凯称帝的企图，日本以承认帝政为诱饵，威迫利诱袁世凯同意全部二十一条款。1915年5月7日，日本恐国际势力干预或阻碍中日直接谈判的进行，向中国政府发出最后通牒，并借军队换防增调兵力，以武力相要挟。袁世凯因惧于日本政治军事压力，虽几经谈判讨价还价，最终仍不免屈服。5月25日，在日本的威逼下，北洋政府与日本签署《中日关于山东之条约》及相关附件，除极少部分略作微不足道的修改外，其余大部分条文以及条款原则均按二十一条款开列的款项予以接受。
1916年，日本大隈内阁倒台，寺内接手成立新内阁。大隈内阁对华政策以二十一条为代表，是一种丝毫不加掩饰的侵华政策，其在华扩张的野心，侵害中国主权的做法，激起了中国社会各界强烈的反抗，导致抗日风潮和抵制日货运动兴起，同时也招致其他列强的不满和非议。寺内内阁上台后，鉴于日本国内经济状况和国际形势的变化，以及中国国内对日本侵略的反应，改变了对华政策的形式，使之变得具有隐蔽性和迷惑性。对华政策转变的特征之一就是将直接的政治攫夺，转变为间接的经济渗透，以经济的手段来达到政治目的。当时财政大臣胜田就曾对寺内说：为日本的利益，经济的开发，“日本不可不着先鞭”。经济渗透的一个突出特征，就是利用日本国内过剩的资本，对中国实施附加政治条件的贷款，从而扩展在华政治经济势力范围。
当时日本国内经济状况受一次世界大战影响，对外贸易出现大量出超，国内资本过剩，国内财界皆以对外资本输出为急务，迫切要求对华输出资本。利用投资手段扩大在华权益的“西原借款”，即是在这一背景下产生。日本政客西原龟三是提出对华借款建议和具体联系操作之人。西原借款由日本政府暗中主持，旨在通过对华借款来推动对中国的殖民扩张，以达到“融合中日两国经济浑为一体”，使日本“原料均可仰给于中国，制成品则以中国为市场”，来实现日本所谓“自给自足”的目的。借款包括对华兵器借款、参战借款、铁路借款等，共计2亿余日元。因有国际银行团的关系，日本政府若单独公然对华大量贷款，必然引起国际间的反对，因此贷款采取以秘密的方式进行，日本政府退到后台。投资机构也另有一番安排，不再以与政府关系直接的正金银行为主导，而是选择台湾银行和朝鲜银行。
西原借款涉及山东的部分为济顺路、高徐路借款。济顺路是自济南西至京汉路顺德的线路，高徐路是自高密至徐州的线路。早在德占胶澳时期，德国就于1914年从中国取得敷设胶济铁路延长线济顺路和高徐路的权利。1915年日本提出的二十一条款中，包含了对两条延长线的要求。很显然，日本若取得济顺路借款建筑权，便可控制贯通中国南北的京汉铁路；若取得高徐路借款建筑权，则可控制津浦铁路全路。
1918年9月，日本对北洋政府提出济顺路、高徐路借款要求。北洋政府则要求日本将胶济铁路日兵撤至青岛，作为答应借款的交换条件。9月24日，中日就日兵撤退签订山东问题换文，换文的主要内容为：日本允诺将胶济沿线日军，除济南留一支队外，其余均撤回青岛，并裁撤铁路沿线城市的日本民政署。9月28日，济顺、高徐借款在东京成立换文，借款额2000万日元，由日本兴业银行、台湾银行及朝鲜银行负责贷款事宜。
山东铁路借款占全部已成立的八笔借款的14%，是日本以另一种方式扩张铁路利权，进而扩大在华控制范围的反映。从经济上来说，若修建两条铁路，不仅将使日本在山东殖民权益更加巩固，而且其政治经济影响也将扩展至更广的区域。
