וילסון עצמו עמד בראש המשלחת האמריקנית לועידת השלום בפריז, ושהה שם חצי שנה עד לאחר החתימה, ביוני 1919, על חוזה ורסאי שכלל את אמנת חבר הלאומים והסכם שלום בין מדינות ההסכמה לגרמניה. אולם, בניגוד לחזונו לא היה זה "שלום ללא מנצחים". מדינות ההסכמה היו אלה שניסחו את ההסכם לבדן והכתיבו אותו לגרמניה, ולדרישת צרפת והממלכה המאוחדת הוא כלל פיצויים כספיים עצומים מצד גרמניה. אך את המכה הקשה ביותר ספג וילסון מבית כאשר ניסה לקבל את אשרור הסנאט לחוזה כנדרש בחוקה. בבחירות של 1918 עברה השליטה בסנאט לידי הרפובליקנים שדגלו במדיניות בדלנית יותר ותוקפנית יותר. כאשר וילסון הגיש את החוזה לאישור הסנאט, מיעוט מתוכם דחה אותו לחלוטין. אולם רובם, בראשות מנהיג המפלגה הרפובליקנית בסנאט, הנרי קבוט לודג', תמכו באופן כללי בחוזה אך ניסו להכניס בהחלטה תיקונים והסתייגויות לחוזה, שבגיבושו לא היו שותפים, שיחלישו את מחויבות ארצות הברית לחבר הלאומים.