早在2月2日下午3时，中日双方就已经在北京中国外交部开第一次会议，中国出席人员是：代理外交总长曹汝霖、秘书施履本。日本出席人员是：公使日置益、参赞小幡酉吉、书记官高尾亨。
会议开始后，日置益首先发言，他公然大言不惭地说：“敝国政府向贵国政府提出解决两国纠纷的文件，其用意是敦睦中日两国的亲善关系。”
曹汝霖则说：“贵公使所说的，我能了解，对于贵国是否因欧战，或因国内总选而向敝国提出这个文件，在本总长看来，颇为感触，亲善二字是本总长素来所主张的外交原则，也是所努力的目标，本总长在欧洲二十多年，盱衡时局，认为在亚洲的中日两国必须携手成为兄弟之邦，中国今日许多事务都应向日本学习，因此和日本亲善，在中国政府和国民来说，都是最希望的。不过亲善要公正和公平，处处可讲亲善，却不必在此时提出条件才得谓之亲善。何况我们面前的这份条件中有悬案、有新案。请想想，悬而未解的事件，以贵我两国地理之邻近，过从的密切，随时随地都可以商讨，当贵国伊集公使驻华时代，所有长崎至上海之海底电线问题，及南满铁路通过敝国国境三分减一纳税问题，本总长当时悉本亲善之意，与之解决。而且之前的国务总理，也曾聘请贵国有贺博士为顾问，交通部亦聘请平井博士为顾问。若细加研究，在贵国政府实无不可以达到目的，在中国政府亦从未过于拒绝，随时均可以商办，初非待提出许多条件，始得达到贵公使所说的亲善之目的。”
日本当时希望尽速就该条款有一结果，速谈速了，怕夜长梦多，国际干扰；中国方面则希望迁延时日，在会外寻求转机。因此，中国代表主张就日方五号条款逐条讨论，曹汝霖并提出第一号第一条修正案，坚持要加以讨论，可是日置益却坚请中国政府对日方全部要求先表示一个原则意见。
曹汝霖则坚决反对：“关于第一条的讨论，贵公使如果同意，再逐次讨论下条；否则一条未了，又提一条，或因次条意见不合牵及前条，反于进行有碍。”
“本人主张按号按条先询贵国意见，然后再逐条讨论。”
“这一层要请贵公使原谅，本总长于一月廿八日到任，廿九日拜外交团，卅日始行视事，时间如此匆迫，对于贵国条款内容还未详加研究，最好再缓一个星期，待我全部研究后，再行奉告，可否延至下星期二再开会？”
“此件之内容贵总长早已研究过，本人奉政府训令，须每日开会，惟贵总长到任未久，亦是实在情形，仍盼阁下从速研究，俾能加速进行。”
“今天下午三点钟起到六点钟止，耗去了整整三个小时，毫未谈出什么结果，本案何时可了，殊难悬揣。贵总长倘要对文书内容详细加以研究，可否在迅速研究后，决定每日开会。至于开会时间，则由贵总长自定好了。”
“每日开会是可以的，但外交部每逢星期三是接见外宾期，本人难以分身；何况本人体力甚弱，事实上难以照办。”
第一次谈判就在这种紧张的气氛中不欢而散。
随后的谈判，曹汝霖一直按照袁世凯所制定交涉手段。
首先施展拖延术，谋求有利于中方的转机。如在谈判时间上，日本公使日置益要求天天谈，全天谈，以尽快结束，免得引起国际干预。曹汝霖则以事务繁忙、身体不好为由，坚持把日本的天天谈变为每周会议三次，每次下午二时至五时。并在每次会议的开场白后，既命上茶献烟，侍从们稳步慢走，又是点烟又是鞠躬，等到一一敬献完毕，三个小时的谈判时间已变成了二小时了。
在谈判中，曹汝霖一直容颜和气，时常发些模棱两可的意见对某些条款作出妥协，但在某些方面，仍态度坚决，不肯让步。如此反复，这样，中日“二十一条”交涉，自2月2日正式开始谈判，至六月低，日本提出最后修正案止，历时近150天。前后会议50余次，会外折冲不下30余次。从谈判时间之长，可以看出交涉之艰辛。
然而，一味拖延并不能解决问题，到5月1日，双方已经进行了两个多月谈判，由于中国的最后修正案仍然坚持对日本所提诸多条款的修改和拒绝(如中方5月1日提出的最后修正案中，虽承认日人在南满之居住营业及土地租界权，但不允永租，并要求日人服从中国警章，与华人纳同样之各种税课，且关于土地之争讼，无论中国人与日本人，或日人与日人，均归中国官吏审判；于东部内蒙，则拒绝我合办农业及经营附随工业之提案，且不但要求胶州湾之无条件归还，及参加日德讲和会议，更要求日本政府负担中国因日德战役所生损失之全部，并即时撤废日本因战事之军事设施，先行撤退占领地之守备兵；而对于第五项之各条，则全行拒绝)。日本终于恼羞成怒，于5月7日向中国下最后通牒。最后通牒固是对中国的极大侮辱，但是也证明了中国政府在谈判过程中的“软磨硬拖”也并非是全然无效的，至少也让日本在国际舆论面前暴露了其狡诈、蛮横和无理的形象，从而在舆论上陷于不利。
第二，故意泄露交涉内容，施展“以夷制夷”的方策。依照袁世凯的经验，欧美列强对日本企图独占中国决不会袖手旁观，而日本在提出“二十一条”时，也因担心招致他国的警惕和干涉而要求中方严格保密。袁世凯窥破这一点，将内容通过专办秘密外交的蔡廷干透露给英国记者端纳和袁的政治顾问莫里循，然后通过记者来让不善外交谈判孙宝琦承认该事件，并主动辞职。希望能够借助英美等国的力量来牵制日本。同时也能够借助公众舆论力量为外交之助力。而自“二十一条”的消息传播开来之后，北京、上海、汉口、广州、奉天、吉林、哈尔滨等地先后掀起抵制日货运动，并迅速蔓延至全国，致使日本对华商品输出锐减。不过，激发民气为外交后援历来是个双面刃，故袁世凯一方面企图利用公众舆论来向日方施以一定压力，一方面也担心激怒日本，或给国内反对力量落下话把，故对国内各地之“风潮”动态极为关注，一发现有脱离其控制的迹象，便发布政令予以严禁。对各省将军则密颁军令，责成“严束军队，查禁谣诼”，“严防‘乱党’，以保治安”。这固然可视为做给日本人看的表象，但也确实反映了袁世凯的担心。
