Luego de su graduación, fue enviado a Pekín en China como ayudante del agregado militar. Doihara podía hablar chino mandarín fluido y dominaba varios dialectos chinos también. Con sus habilidades lingüísticas y entendimiento de la historia y cultura chinas, Doihara fue pronto destinado para realizar labores de espionaje. Pasó la mayor parte del inicio de su carrera en varios puestos al norte de China, con excepción de un breve periodo entre 1921 y 1922, que pasó con las fuerzas japonesas en el este de Rusia durante la intervención siberiana.