5月3日下午，以林長民為首的北京國民外交協會召開會議，決定阻止政府簽約。國民外交協會協會理事、北京大學校長蔡元培將外交失敗轉報學生。當晚北大學生在北河沿北大法科禮堂召開學生大會，並約請北京13所中等以上學校代表參加，大會決定於4日（星期天）天安門舉行示威遊行。
5月4日上午10時，各校學生召開碰頭會，商定遊行路線。下午1時，北京學生3000餘人從彙集天安門，現場懸掛北大學生”還我青島”血書。隊伍向使館區進發，受到巡捕阻攔，學生代表求會見四國公使，僅美國使館人員接受了學生的陳詞書，英法意使館均拒絕接受。隨後發生學生大規模遊行。
5月5日，北京各大專學校總罷課。清華學生宣布”從今日起與各校一致行動”。蔡元培為首的校長團斡旋，被捕學生返校，學生複課。
5月7日，上海60多個團體舉行國民大會。
5月9日，蔡元培出走。上海各學校全部罷課。
5月11日，上海學生聯合會成立。 北京各大專學校教職聯合會成立。
5月13日，北京各大專校長遞交辭呈。
5月19日，北京25000名學生再次總罷課，之後開展演講、抵製日貨、發行愛國日刊等活動，組織”護魯義勇隊”。
6月1日，政府查禁聯合會。
6月3日，北京學生因政府為曹汝霖、章宗祥、陸宗輿辯護，舉行大規模街頭演講，當日170多名學生被捕。
6月4日，北京學生出動比昨日多一倍的人數上街演講，當日700多名學生被捕。
6月5日，全國各大城市罷課、罷工、罷市，聲援北京學生的愛國運動。被監禁的學生獲釋。
6月6－8日，罷工規模擴大。
6月9日，南京路工人示威。
6月10日，北京政府撤銷曹、章、陸職務。
6月11日，徐世昌總統谘參眾兩院請求辭職，未被接受。
6月12日，商人開市。錢能訓內閣全體請辭。
6月13日，準錢能訓辭職，特任龔心湛兼代內閣總理。
6月17日，北京政府致電專使在和約上簽字。
6月22日，國務院通電全國，徐世昌總統打消辭意。
6月23日，徐世昌會見山東各界代表，表示政府已電令中國全權代表陸征祥從緩簽字。
6月27日，京津學生，留日留美學生請願。
6月28日，原定簽約之日，中國代表團駐地被留學生包圍，代表團發表聲明，拒絕在和約上簽字。
後期
1921年召開華盛頓會議期間。1922年2月4日，中國和日本還在華盛頓簽訂了《解決山東問題懸案條約》及其附約。條約規定，日本將德國舊租借地交還中國，中國將該地全部開為商埠；原駐青島、膠濟鐵路及其支線的日軍應立即撤退；青島海關歸還中國；膠濟鐵路及其支線歸還中國等。附約中規定了對日本人和外國僑民的許多特殊權利，但是中國通過該條約收回了山東半島主權和膠濟鐵路權益。
曆史背景
新思想的傳播與社團的發展
西方思想在晚清尤其甲午戰爭之後大量傳入中國並影響年輕一族，而在民國初年這種影響隨著《新青年》等刊物的發展以及白話文運動的推展，自由、反抗傳統權威等思想，影響了學生以及一般市民。
新文化運動高舉民主、科學、人權、自由等大旗，從思想、文化領域激發和影響了中國人尤其是中國青年的愛國救國熱情，從根本上為五四運動的出現奠定了思想基礎和智力來源。
社團組織在民國的發展，包括少年中國學會、工學會、新民學會、新潮社、平民教育講演團、工讀互助團等等，為五四運動在全國的開展奠定了組織基礎。
中國的教育製度在清末的新政中，學習西方及日本學製而改革。到了民初，高等教育獲得進一步的發展。尤其是北京大學，在校長蔡元培的領導下，引進了開放的學風，提出了”思想自由，兼容並包”辦學方針，李大釗、陳獨秀、章士釗、胡適、辜鴻銘（英國文學）、劉師培、魯迅（周樹人，教中國小說史）、錢玄同（教音韻學）、吳梅（教戲曲史）、劉半農（教新文學）等被聘請於北大任教，同時培養學生獨立自主開放進步的思想和精神，這種思想和精神成為五四運動的重要動力。
民國初年以來的反日以及國恥情緒
1914年8月23日，日本對德國宣戰，經70多日激戰，於11月7日全部占領德國租借地膠州灣。1915年1月，日本向中國提出二十一條，北洋政府在5月9日，接納了其中大多數的要求，這原本日方要求保密的協定，為新聞界所得知，並發布該協定，激起了民族主義的情緒，使中國知識分子及民眾對於日本以及”賣國”的政府強烈的不滿，被認為這是國恥，同時也引發了不少反日的活動，這種情緒在五四運動中進一步發展而發揮作用。
1917年8月14日，北京政府向德國宣戰，成為第一次世界大戰的”參戰國”。1918年初，日本向段祺瑞控製下的北京政府提供了大量貸款，並協助組建和裝備一支中國參戰軍，其貸款還被用於安福國會龐大的賄選開支。同年9月，北京政府與日本交換了關於向日本借款的公文，作為借款的交換條件之一，又交換了關於山東問題的換文，其主要內容為： 1、膠濟鐵路沿線之日本國軍隊，除濟南留一部隊外，全部均調集於青島。2、關於膠濟鐵路沿線的警備：日軍撤走，由日本人指揮的巡警隊代替。 3、膠濟鐵路將由中日兩國合辦經營。 北京政府在換文中，對日本的提議”欣然同意”。駐日公使章宗祥向日本政府親遞換文，後被北京學生痛毆。在中國對德宣戰，與日本同為戰勝國，但德國在山東的權益沒有收回，反而被日本擴大了，這一換文成為巴黎和會上日本強占山東的借口。