黎和会召开，王正廷作为护法军政府代表，同北京政府代表陆征祥、顾维钧等人一起组成中国代表团参加和会。《凡尔赛条约》使日本继承了德国在中国山东半岛的旧有权益，在中国代表团中，王正廷极力反对此条约。结果，随着五四运动爆发等国内情势变化，中国代表团拒绝签署《凡尔赛条约》。归国后，护法军政府内部发生矛盾，王正廷被迫下野。1921年（民国10年），被任命为北京的中国大学校长。同年5月，被任命为荷兰海牙的常设仲裁法院的仲裁员。1922年（民国11年）3月，王正廷被北京政府任命为鲁案督办，负责就山东半岛的悬案同日本进行