1919年4月24日，梁啟超從巴黎致電到國民外交協會：“對德國事，聞將以青島直接交日本，因日使力爭結果，英法為所動。吾若認此，不啻加繩自縛，請警告政府及國民，嚴責各全權(代表)，萬勿署名，以示決心。”
4月29-30日，參加巴黎和會的英美法3國代表召開會議，日本代表應邀出席，議定了凡爾賽和約關於山東問題的條款(第156、157、158條)，將德國在山東所攫取的權益讓與日本。
5月1日，中國談判代表、外交總長陸徵祥將此事電告北京政府，並稱如不簽約，則對撤廢領事裁判權、取消庚子賠款、關税自主及賠償損失等等有所不利。北京政府外交委員會(總統府智囊機構)召開緊急會議，決定不簽約。上海《大陸報》“北京通訊”透露：“政府接巴黎中國代表團來電，謂關於索還膠州租借之對日外交戰爭，業已失敗。”
5月2日，北京政府以密電通知在巴黎的中國代表可以簽約。外交委員會事務長林長民在《晨報》、《國民公報》撰文呼籲：“山東亡矣，國將不國矣，願合四萬萬眾誓死圖之。”北大校長蔡元培將外交失敗消息通報學生。
5月3日，北京各界緊急磋商對策。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)舉行示威遊行，地點：天安門。
5月4日上午10時，各校學生代表在法政專門學校召開碰頭會，商定了遊行路線。一些準備以暴力行動懲辦國賊的學生寫下遺書。下午1時，北京學生3000餘人從四面八方彙集天安門，現場懸掛北大學生“還我青島”血書。在短暫的集會演説之後，隊伍向使館區進發。行至東交民巷西口，受到巡捕阻攔，學生遂推舉代表請求會見4國公使。僅美國使館人員接受了學生的陳詞書，英法意使館均以公使不在為由拒絕接受。3000餘名學生在烈日下整整曬了兩個小時，見使館區不能通過，更加義憤滿腔，隊伍轉向趙家樓曹汝霖住宅。學生們邊行進，邊宣傳，“許多人民看見掉淚，許多西洋人看見脱帽喝彩，又有好些巡警也掉淚”。(《每週評論》1919年5月11日)下午4時許，學生湧至曹宅前。北京高師數理部學生匡互生率先跳入宅內並打開宅門，學生大隊湧入，痛打了正在曹宅的駐日公使章宗祥。學生遍尋曹汝霖不着，激憤之下，於4時30分左右怒燒其宅。之後軍警趕到，搜捕學生，被捕者共32人。
5月5日，北京各大專學校總罷課。遠在郊外、未參加4日行動的清華學生宣佈“從今日起與各校一致行動”。
5月7日，經蔡元培為首的校長團斡旋，被捕學生返校，學生復課。
5月9日，為愛護北大，蔡元培懷着複雜的心情祕密出走。
5月19日，北京25000名學生再次總罷課，之後開展演講、抵制日貨、發行愛國日刊等活動，並組織“護魯義勇隊”。
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。次日，北京學生出動比3日多一倍的人數上街演講，當日700多名學生被捕。被捕學生太多，學校亦徵作監獄。
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。800餘名被監禁的學生獲釋。
6月10日，北京政府撤銷曹、章、陸職務。
6月23日，徐世昌會見山東各界代表，表示政府已電令陸徵祥從緩簽字。
6月28日，中國全權代表陸徵祥拒絕在凡爾賽對德和約上簽字。實際上，中國代表由於住所被中國留法學生和工人包圍，已無法外出赴會。
五四運動是一次徹底的不妥協的反帝反封建的愛國運動。它促進了馬克思主義與中國工人運動的結合，造就了一批具有初步共產主義思想的知識分子，為中國共產黨的建立做了思想上、幹部上的準備。五四運動揭開了中國新民主主義革命的序幕，這場愛國運動推動了中國歷史進程，促進了馬克思主義在中國的廣泛傳播。為了繼承和發揚“五四”運動以來中國青年光榮的革命傳統，1939年，陝甘寧邊區的西北青年救國聯合會規定5月4日為青年節。1949年12月，中央人民政府政務院正式宣佈這一規定。五四運動所倡導的“愛國、進步、民主、科學”精神仍然被當代年輕人所推崇。
過程5月1日，北京大學的一些學生獲悉和會拒絕中國要求的消息。當天，學生代表就在北大西齋飯廳召開緊急會議，決定5月3日在北大法科大禮堂舉行全體學生臨時大會。5月3日晚，北京大學學生舉行大會，高師、法政專門、高等工業等學校也有代表參加。學生代表發言，情緒激昂，號召大家奮起救國。最後定出四條辦法，其中就有第二日齊集天安門示威的計劃。這四條辦法是：（一）聯合各界一致力爭；（二）通電巴黎專使，堅持不在和約上簽字；（三）通電各省於5月7日國恥紀念舉行遊行示威運動；（四）定於5月4日（星期日）齊集天安門舉行學界之大示威。
5月4日，北京三所高校的3000多名學生代表衝破軍警阻撓，雲集天安門，他們打出“還我青島”、“收回山東權利”、“拒絕在巴黎和會上簽字”、“廢除二十一條”、“抵制日貨”、“寧肯玉碎，勿為瓦全”、“外爭國權，內懲國賊”等口號，並且要求懲辦交通總長曹汝霖、幣制局總裁陸宗輿、駐日公使章宗祥，學生遊行隊伍移至曹宅，痛打了章宗祥，併火燒曹宅，引發“火燒趙家樓”事件。隨後，軍警給予鎮壓，並逮捕了學生代表32人。
被學生燒掉的趙家樓學生遊行活動受到廣泛關注，各界人士給予關注和支持，抗議逮捕學生，北京軍閥政府頒佈嚴禁抗議公告，大總統徐世昌下令鎮壓。但是，學生團體和社會團體紛紛支持。11日，上海成立學生聯合會。14日，天津學生聯合會成立。廣州，南京，杭州，武漢，濟南的學生和工人也給予支持。5月19日，北京各校學生同時宣告罷課，並向各省的省議會、教育會、工會、商會、農會、學校、報館發出罷課宣言。天津、上海、南京、杭州、重慶、南昌、武漢、長沙、廈門、濟南、開封、太原等地學生，在北京各校學生罷課以後，先後宣告罷課，支持北京學生的鬥爭。
6月，由於學生影響不斷擴大，《五七日刊》和學生組織宣傳，學生抗議不斷遭到鎮壓。3日，北京數以千計的學生湧向街道，開展大規模的宣傳活動，被軍警逮捕170多人。學校附近駐紮着大批軍警，戒備森嚴。4日，逮捕學生800餘人，此間引發了新一輪的大規模抗議活動。
6月5日，上海工人開始大規模罷工，以響應學生。上海日商的內外棉第三、第四、第五紗廠、日華紗廠、上海紗廠和商務印書館的工人全體罷工，參加罷工的有兩萬人以上。6日、7日、9日，上海的電車工人、船塢工人、清潔工人、輪船水手，也相繼罷工，總數前後約有六、七萬人。上海工人罷工波及各地，京漢鐵路長辛店工人，京奉鐵路工人及九江工人都舉行罷工和示威遊行。
6日，上海各界聯合會成立，反對開課、開市，並且聯合其他地區，告知上海罷工主張。通過上海的三罷運動，全國22個省150多個城市都有不同程度的反映。6月11日，陳獨秀、等人到北京前門外鬧市區散發《北京市民宣言》，聲明如政府不接受市民要求，“我等學生商人勞工軍人等，惟有直接行動以圖根本之改造”。陳獨秀因此被捕。各地學生團體和社會知名人士紛紛通電，抗議政府的這一暴行。面對強大社會輿論壓力，曹、陸、章相繼被免職，總統徐世昌提出辭職。6月12日以後，工人相繼復工，學生停止罷課。6月28日，中國代表沒有在和約上簽字。