当日，首都各大报纸均出了套红题头的《号外》，民众正式得到了他们期盼的结果。
世界为之震惊。
中国立即沸腾。全国各大城市几乎都举行了庆祝游行。游行以学生为主，高呼共和国万岁！国防军万岁！总统万岁！等口号，彻夜狂欢，气氛极其热烈。
最热烈的是天津。由天津商会发起的针对军人的商务优惠正式施行。在春节前，凡至天津商店、饭店购物消费的军人在出示其军人证件后一律八折优惠。自辛丑条约签订，天津民众再也看不到自己的军队了，当驻防杨村的国防军第4师第10旅在卫戍区司令官程二虎中将的率领下奉命进驻天津，狂热的天津百姓自发地涌上街头，热烈欢呼国防军的进驻。无数的百姓。特别是年长一些的百姓望着肩负钢枪拖曳着机关枪大炮滚滚前进的钢铁洪流热泪纵横，泣不成声。程二虎将军随即下达命令，国防军天津卫戍区部队未得命令不准进入任何的商店酒肆。不得进入烟馆妓院，不得进入除日租界外的其他租界。甚至很长时间，驻扎天津部队的物资采购都是在天津以外完成的。这道命令让商会的爱国之举没有发生任何实际的效果。
《大公报》一反其风格，用激情四溢的文字热情赞扬了国防军进驻天津部队的钢铁军纪。文章的最后这样写道，“这支部队并未参加山东战役。但从他们的身上看到了国防军百战百胜的风采。甲午与庚子已经成为历史，那些认为只要在海岸线停泊几艘军舰就令中华屈服的历史不再了。伟大的龙谦总统用他一手缔造的钢铁雄师极大地洗刷了历史屈辱。中国人民可以纵情欢呼了。欢呼一个伟大时代的到来，欢呼我们拥有了一支伟大的军队。欢呼我们伟大的共和国！中华共和国万岁！百战百胜的国防军万岁！英明绝伦的龙大总统万岁！”
终战协定签署生效后，在山东，胶州湾日军第9、第11师团在中国国防军派出的观察团及英法紧急成立的军事调停代表的监视下开始登舰撤离。昌邑、高密两大包围圈开始解围，粮食和医药在英国军事调停代表的监督下被运入包围圈。饥寒交迫奄奄一息的日军开始得到救治。随后在国防军的监视下徒手离开包围圈，从龙口及胶州湾登舰撤离。
值得一提的是，日军破坏了遗留的几乎全部重武器，甚至连步枪都破坏了。国防军缴获的军用物资可资利用的不值一提。修复可以使用的火炮不过区区22门而已。只有子弹可供预备役打靶使用。因为国防军枪械基本统一，那些口径的步枪及子弹基本派不上用场，而销毁的费用不菲，成了鸡肋。
好几家外资报纸的记者目睹了包围圈日军的惨况，惨况令人震惊，但不令人同情。人类虽然摆脱了愚昧，但并未摆脱残暴。失败者必然受到惩罚，没有例外。
目睹了包围圈内日军惨状的英国陆军上校卡登对《字林西报》的记者说，他们完了，即使回到国内也没有军人应有的尊严和勇气了。他们完全变成了行尸走肉。从这个意义上说。中国人的手段是残酷的。或许军人最好的归宿就是战死疆场。日本人出于挽救这些部队的努力不过是徒增笑柄。
为履行终战协定之第4条，国防军提供了一份名单，注明了被围日军犯下屠杀平民罪行的部队番号。要求日军将所列明部队的主官交给中方。中国将组织一个特别军事法庭审理此案。日方开始耍赖，声明上述部队的主官大部战死，但最终还是有41名日军军官被捕，其中将级军官1人，佐（校）级军官22人，尉官18人。这些军官随即被指控犯有战争罪被起诉，三个月后宣判。其中19人被处死刑，押赴战地公开枪决。剩余者被处以不同刑期的徒刑。长期在中国服刑赎罪。
第6师团师团长梅泽道治中将在终战协定签署的当日剖腹自尽。但第3师团师团长仙波太郎中将却没有梅泽中将的骨气，厚着脸皮随同部队返回了日本，随即被强制退出现役转入了预备役。而曾在陆军享有崇高地位的山东派遣军总司令寺内正毅大将被严厉制止不准剖腹自尽。寺内回国后隐居不出，却没逃过激进分子的“天惩”。1915年4月5日，一伙激进分子闯入寺内宅邸，用刺刀将寺内刺死，寺内全身被捅29刀，死状至惨。其妻也死于这场震惊日本朝野的血案。
山东之战的影响是深远的。日本严重低估了中国陆军的实力，图谋青岛并希望摧毁山东工业基地却落了个凄惨的下场。一战结束的数年后，有关日军山东之役的损失才得以披露，日军陆军先后投入五个现役师团，共计阵亡64000余人。因伤致残9000余人。海军损失各类舰艇22艘（主要是补给舰、登陆舰），伤亡官兵1490人。日本损耗的实际战费高达2亿日元，基本与其当时外汇储备相当。山东一战打断了日本陆军的脊梁骨。使得其与海军的竞争更处下风了。虽然陆军内部的激进分子们不断叫嚣报仇雪恨，但多少患上了“恐华症”，不得不痛苦地研究山东之败的教训和经验，开始向华军学习。
更深远的意义是，山东之战使得日本扩张脚步停顿了很长时间，严重损失了日俄战争的成果。使得他们在满洲很长时间内处于守势。迫使其走上海