一战前夕尽管如此,在第一次世界大战前夕,中德关系再度变得疏远。其中一个原因是德国在政治上被孤立,最明显的例子是1902年英日同盟的成立和1907年英、法、俄三国协约的签订。正因如此,德国打算在1907年筹备德、中、美三国同盟,但这项建议始终无法成事。[1912年中华民国正式成立,德国给予民国临时政府600万马克的贷款,并表示可以向中国归还山东的铁路权益。当第一次世界大战在欧洲爆发时,德国在远东并不能采取主动并进行有意义的行动,因为它深陷入欧洲战场。德国曾经试图将胶州湾归还中国,以避免落入日本手上,但是日本威胁中国不得接受这一返还。
一战的爆发与结果中华民国南方的广州政府首脑孙中山力主中国保持中立,反对加入协约国对德作战。而北方段祺瑞政府虽在英国授意下欲对德宣战,但遭到日本阻挠。直到1917年,日本在得到英国、美国、法国的保证,允许日本在战后继续保留前德国在华殖民地和利权的情况下,才同意中国在8月14日对德国宣战。1914年8月23日,日本加入战争,并成为协约国的一员,开始攻击德国在中国的租界,占领了青岛和胶州湾。此后北洋军阀政府军队扣押了停泊在中国各港口内的德国和奥匈帝国商船,并收复了德国在汉口和天津的租界。
协约国在中国参战时,曾经保证中国在德国战败后能收回德国在华租借地和势力范围。但是日本透过凡尔赛条约取代德国,占领了青岛和山东半岛。在中国人民都感到被协约国欺骗的情绪下,激发了爱国的五四运动。
总的来说,第一次世界大战给中德关系带来了巨大的伤害,特别是贸易方面:1913年当时在中国有近300个德国商号,但到了1919年,却只剩下2个。