Nhật Bản đã bước vào cuộc Thế chiến I bên phe Đồng minh, chống lại Đế quốc Đức và Đế quốc Áo-Hung, như một sự nối dài tự nhiên của Liên minh Anh-Nhật năm 1902.

Tại Trận chiến Thanh Đảo, Hải quân Nhật Bản đã chiếm được căn cứ hải quân Thanh Đảo của Đức. Trong cuộc chiến này, bắt đầu ngày 5 tháng 9 năm 1914, Wakamiya đã thực hiện các cuộc tấn công không tạc phóng ra từ biển đầu tiên[12] từ Vịnh Giao Châu[13]. Bốn chiếc thủy phi cơ Maurice Farman đã ném bom các mục tiêu trên đất của Đức (các trung tâm liên lạc và chỉ huy) và làm hư hỏng 1 tàu thả thủy lôi tại bán đảo Thanh Đảo từ tháng 9 đến khi người Đức đầu hàng vào ngày 6 tháng 11 năm 1914[14].

Đồng thời, một nhóm chiến đấu cũng được phái đến trung tâm Thái Bình Dương trong tháng 8 và tháng 9 để truy kích Đội tàu Đông Á Đức, lúc đó đang di chuyển về phía Nam Đại Tây Dương, nơi nó đụng độ với các lực lượng hải quân Anh và đã bị phá hủy trong Trận chiến đảo Falkland. Nhật đã thu được các thuộc địa trước đó của Đức ở Micronesia (quần đảo Mariana ngoại trừ Guam, quần đảo Caroline và quần đảo Marshall), những đảo này trở thành thuộc địa của Nhật Bản cho đến khi kết thúc Chiến tranh thế giới thứ hai, thuộc Ủy trị Nam Thái Bình Dương của Hội Quốc Liên.

Bị sức ép mạnh tại châu Âu, nơi lực lượng chỉ có ưu thế hơi nhỉnh hơn Đức, Anh Quốc đã yêu cầu mượn 4 chiếc thiết giáp hạm mới nhất hạng Kongō của Nhật (Kongō, Hiei, Haruna, và Kirishima), những tàu chiến đầu tiên trên thế giới trang bị pháo 356 mm (14-inch), và là những tàu chiến chủ lực chắc chắn nhất thế giới thời đó, nhưng bị từ chối[1].

Do những yêu cầu phải can thiệp sâu hơn vào cuộc xung đột, cùng với việc xuất hiện chiến tranh tàu ngầm không hạn chế của Đức, Hải quân Đế quốc Nhật vào tháng 3-1917 đã gửi một lực lượng đặc biệt gồm các tàu khu trục đến Địa Trung Hải. Lực lượng này, bao gồm 1 tàu tuần dương bọc thép, Akashi, làm soái hạm đội tàu nhỏ, và 8 trong số các tàu khu trục mới nhất của Hải quân Nhật (Ume, Kusunoki, Kaede, Katsura, Kashiwa, Matsu, Matsu, Sugi, và Sakaki), dưới sự chỉ huy của Đô đốc Kōzō Satō, đóng quân ở Malta và đã bảo vệ một cách có hiệu quả sự đi lại của tàu Đồng Minh giữa Marseille, Taranto, và các cảng ở Ai Cập cho đến cuối Chiến tranh thế giới thứ nhất. Tháng 6, Akashi đã được thay thế bằng Izumo, và bổ sung 4 chiếc tàu khu trục (Kashi, Hinoki, Momo, và Yanagi). Sau đó đội này được bổ sung tuần dương hạm Nisshin. Đến cuối cuộc chiến, Nhật đã hộ tống 788 cuộc vận chuyển của Đồng Minh. Một tàu khu trục, chiếc Sakaki, đã bị 1 tàu ngầm của Áo phóng ngư lôi đánh chìm với tổn thất nhân mạng là 59 sĩ quan và lính.

Năm 1918, các tàu như Azuma đã được giao nhiệm vụ đi theo hộ vệ đội hộ tống ở Ấn Độ Dương giữa Singapore và Kênh đào Suez, là phần đóng góp của Nhật Bản cho cuộc chiến tranh dưới Liên minh Anh-Nhật.

Sau trận chiến, Hải quân Nhật thu được chiến lợi phẩm là 7 tàu ngầm của Đức, mang về Nhật Bản và phân tích, nghiên cứu. Điều này đã đóng phần quan trọng cho sự phát triển ngành công nghiệp tàu ngầm của Nhật Bản về sau.[1].