5月9日，袁政府接受了日本提出的條件。“二十一條”的談判與簽訂，在全國激起了強烈的憤慨和反抗。3月間，上海紳、商、學各界聯合發起4萬人的國民大會，決議提倡國貨，拒用日貨。
各地紛起回應，迅速形成遍及全國的抵製日貨運動。北京、天津、杭州等地商民、學生及海外華僑亦紛紛集會，一致抗議日本的侵略行徑，要求政府拒絕日本的無理要求。各地青年學生紛紛組織團體，每年以5月9日為“國恥紀念日”，進行愛國救亡鬥爭。袁世凱對各階層群眾的愛國行動，一概斥為“排外之觀念”、“野蠻無知之舉動”，發布《大總統申令》，“嚴加取締”，“嚴拿懲辦”。
他有他的思路和做法。在“國恥”、“賣國”的憤怒浪潮中，“二十一條”談判的內幕，長期不為人們所知。時任外交次長、參加談判的當事人之一曹汝霖，留下了一份親曆記錄；時任國務院參議兼大總統府秘書的曾叔度留下了一部未刊稿本《我所經手的“二十一條”內幕》，揭示了部分實情。事實上，袁世凱對“二十一條”的實質十分清楚。
在日本公使遞交“二十一條”的翌日早晨，袁世凱召集外長孫寶琦、次長曹汝霖、秘書長梁士詒、政事堂左丞楊士琦到總統府，明確指出：日本這次提出的“二十一條”意義很深。他們趁歐戰方酣，各國無暇東顧，見中國事已定，隱懷疑忌，故提出這個東西，意在控製中國，不可輕視。此條文的第五項，萬萬不可商議。又把曾叔度找來，讓他密探日本內閣的真正意圖，說：“昨天日本公使帶同翻譯來見我，向我提出要求‘二十一條’，並一再囑咐，萬勿泄漏。所要求大無理，令人憤恨。”袁世凱對“二十一條”逐條細閱批示，吩咐“與日本談判時，應逐項逐條商議，不可籠統並商”。
下為袁世凱部分批示。對旅大南滿鐵路年限問題批：此本於前清中俄協定東三省會議時，已允繼續俄國未滿之年限，由日本展續滿期，今又要重新更定。但將來若能收回，對於年限沒有多大關係，此條不必爭論。對承認德國利益問題批：應雙方合議，何能由日本議定，由我承認，這是將來之事，不必先行商議，可從緩議。對合辦礦業批：可答應一二處，須照礦業條例辦理，愈少愈好，可留與國人自辦。對建造鐵路批：須與他國借款造路相同，鐵路行政權須由中國人自行管理，日本可允與以管理借款之會計審核權，惟須斟酌慎重。
對開商埠批：須用自開辦法，並應限製，免日本人充斥而來，反客為主。對漢冶萍鐵礦廠批：這是商辦公司，政府不能代謀。對浙閩鐵路批：須查卷，似與英國有關。
對出讓福建嶼批：荒唐荒唐，領土怎能讓與第三國。對內地雜居批：治外法權未收回之前，不能允以雜居。對第五項批：此項限製中國主權，簡直似以朝鮮視我，這種條件豈平等國所應提出，實堪痛恨。日本自己亦覺不妥，故注“希望條件”，不理可也，萬萬不可開議，切記切記（兩句加朱筆密圈）。
談判期間，袁世凱為爭取主動，還曾進行幕後運作：請人赴日本遊說日元老重臣；收買日本間諜；秘密以16萬日元“運動費”支持日本議員競選，使他們彈劾大隈內閣等。而最後簽訂的文本不是“二十一條”，實際上隻有“十二條”。曹汝霖說“所議定者，不滿十條，而世人對此交涉不究內容，以訛傳訛，盡失真相”。
第五項的七條沒有簽訂，第四項全部刪除，第三項中的兩條刪除一條，第一、二項中的十一條最後簽訂的條文不是“留待日後磋商”，就是加進了限製條件。即使是已經簽訂的幾條，後來也大多被袁世凱破壞掉。