日本提出《二十一条》，事实上是有备而来，因为它之前便已料定中国缺乏反抗之能力，因而从一开始便警告袁世凯这是秘密条约，必须从速商定，不得外泄。倘若中国不答应，日本就要海陆并进，大举进攻。而当时的列强都没有能力前来干涉，美国虽然尚未介入欧战，但也不愿独力阻止日本的侵略计划。对此，日本是早有战略预估的，因而也就肆无忌惮了。

《二十一条》是袁世凯从政以来最严重的外交危机，所幸其应对还算有效得体。袁世凯采取的第一个措施便是利用各种渠道摸清日方的底牌，他先派出日籍顾问有贺长雄返回日本访问日本政界元老松方正义及山县有朋，探查其中的内幕，随后又派人花重金收买日本间谍，调查日方的有关情况，以在谈判中争取主动。

为配合摸底活动，袁世凯在谈判中故意采取了拖延战术，他首先将在外交交涉中不甚在行的孙宝琦换下，并再度启用了善于在困难局面前谈判的前外交总长陆征祥，并指示陆征祥与曹汝霖在谈判中逐条商议，务必拖延时间，不可被日本人牵着鼻子走。

陆征祥是中国近代史上一个难得的外交人才，为了贯彻袁世凯的指示，他也想了很多办法，譬如日本提出每天开议，而陆征祥则和颜悦色的提出，他的事务非常繁忙，每周只能开一次会，最后使得日方妥协，每周会谈三次。在每次谈判之时，陆征祥总是故意缩短会议时间，譬如每次开会，陆征祥说完开场白后即命献茶，并尽量拖长喝茶的时间，这与猴急的日方代表形成了鲜明的对比。但日本代表也无可奈何，因为这毕竟是东方的礼节。

袁世凯的努力最终有了回报，他通过各种渠道了解到的信息显示，《二十一条》并没有经过御前会议（如果要动用武力必须经过御前会议），而是大隈重信内阁擅自采取的秘密行为。由此，袁世凯便有步骤的通过报纸及外交渠道将《二十一条》的内容透露出去，结果引发了一场轩然大波。

《二十一条》立刻成为纽约及伦敦媒体的头条新闻，这也使得日本试图尽快结束同中国的秘密谈判已经不可能。而美国国务卿在得知“二十一条”的内容后，随即照会中日两国，声明美国对于中日两国所缔结的条约如果有违门户开放政策的话，将一概不予承认。国内人民在得知“二十一条”的消息后更是义愤难平，国内外各界要求政府对日抗战的电报如雪片飞来，这给当时谈判的双方代表都带来了极大的压力。

在各方的压力下了，中日谈判也陷入了僵局，一拖便是四个月过去。日本人见在谈判桌上无法取得进展，随后便在东北、山东、福建沿海等地增兵，摆出一副谈判失败即开战的架势，并在5月7日提出最后通牒，限中国在48小时内对一至四号及其福建问题给予日本“满意之答复”，否则就要诉以“必要之手段”。

在这种情况下，袁世凯召集政府各机关首长开会，与会者包括副总统黎元洪、国务卿徐世昌、参谋总长及各部总长、各院院长等。在会上，袁世凯悲愤陈词，称在“国力未充、难以兵戎相见”的时候，目前只能暂时取辱，不然将重蹈甲午之覆辙。权衡利害，不得已接受日本通牒之要求，何等痛心！何等耻辱！经此大难后，大家务必以此次接受日本要求为奇耻大辱，本着卧薪尝胆的精神，做奋发有为之事业。不然，十年之后，非但不能与日本一较高下，亡国之危险将更甚今日！

1915年5月9日，外交总长陆征祥、次长曹汝霖及中方谈判代表施履本将将“二十一条”的最后修订本交给日本公使日置益，危机暂时化解。据当事人曹汝霖后来的回忆说:“当时，我心感凄凉，有一种亲递降表的感觉”。国耻面前，凡国人当身同感受。

尽管是大兵压境之下的城下之盟，但若把日本提出的《二十一条要求》原件和签订后的新约相比，二者还是有宵壤之别的。在四个月的艰苦谈判中，日本在各方压力下自行取消了最凶残的第五号要求；要求“所有中国沿海港湾、岛屿概不租借或让给他国”的第四号删除，改由中国自行声明；第三号中的两条删除一条，第一、二号中的十一条中日本所要求的无限移民及日商课税须得日本领事之同意，“中国方面绝对不能接受”，其他条文不是“留待日后磋商”，就是加进了限制条件，最后签订的实际上只有《十二条》。

日本的强蛮恶行引发了中国人民的极大愤怒，当时全国19个省的都督向中央表示支持的决心，他们不断呼吁中央决不屈服日本压力，而总统府也每天都要收到潮水般涌入的信件和电报，一时间民情沸腾，有抵制日货的、有毁家纾难的，民众的爱国情绪日益激昂。就连海外的留学生、侨胞等也纷纷奔走呼吁，坚决反对签订《二十一条》。

在长达八个多月的抗议浪潮中，日本成为过街老鼠，不仅在经济上受到重大损失，国际上也受到了美国和英俄等国的压力，正如旅美历史学家唐德刚所评价的:“日本虽然费尽心机提出灭亡中国的‘二十一条要求’，弄得臭名昭著，后来也只落得个雷声大、雨点小的收场，为天下笑。”

不仅如此，大隈重信也因为未经御前会议就贸然提出《二十一条》、结果导致外交失败（日本所认为的）而下台。接任首相的寺内正毅后来也不得不承认:“大隈内阁向中国要求《二十一条》，惹中国人全体之怨恨，而日本却无实在利益。”