第一次世界大战爆发后，因段祺瑞早年曾留学德国，对德国强大的军事力量、雄厚的工业基础和德国人的认真、办事的高效率十分了解，所以段祺瑞坚定地认为德国会赢得战争的胜利。但随着战局的变化，段祺瑞渐渐改变了看法，并预感到第一次世界大战将以德国的失败而告终，中国应有所作为。
1917年2月4日，美国驻华公使将美国与德国断交的消息通告中国政府，并先后会见了黎元洪和段祺瑞。段祺瑞深知：中国自鸦片战争以来，在对外战争中屡战屡败，外交上处于极为被动的地位。倘若抓住这次难得的历史机遇，无论对提高中国的国际地位，还是自己的政治地位都将有极大的好处。而且，在段祺瑞看来，中国参加对德奥宣战只会有好处，没有任何实际风险，因为美国参战将加速德奥的战败。段祺瑞决心利用这一有利时机。
1917年2月9日，中国就德国潜艇封锁公海一事向德国政府提出抗议，以此向国际社会发出一个明显的信号：中国在一战中的中立国地位即将结束了。3月初，段祺瑞提出参战条件——《加入协约国条件节略》：中国停付德奥两国赔款，暂缓十年偿付协约国赔款；中国将进口关税增至7.5 %，待厘金裁撤后，增至12.5%；取消《辛丑条约》中关于不允许中国在天津驻军等条款。
1917年8月14日，中国政府才发布《大总统布告》，正式宣布对德奥宣战，参战军从1918年8月开始筹备，1919年1月正式成立。而第一次世界大战在1918年11月11日以德国宣布无条件投降已经结束。中国如愿以偿地获得“战胜国”地位。当初协约国曾许诺，中国如果参战，战争结束后将受到大国地位的待遇，这对于一个80年来屡吃败仗的中国来说是件大好事。
段祺瑞向参加巴黎和会的中国代表谈了中国的方针：“这次中国参战，宣布得过迟，有名无实，所以我们不应提出过多的要求。争取达到下面几个目的：第一，收回德奥两国在华租界并取消这两国的在华权益、法权；第二，撤消《辛丑条约》中外国在华驻军一条；第三，修定海关税则，提高中国海关的进口关税额。”“至于青岛问题，日本已经一再宣言要归还中国，谅他不至于食言，且看日本有没有什么提议，到时再随机行事。”在巴黎和会上，山东问题的交涉结果，使中国“战胜国”的风采丧失殆尽，从而引发了五四爱国运动。但是，段祺瑞在为推动中国参战和为部分收回被帝国主义攫取的侵略权益而进行的努力，是值得肯定的。
