Etter Yonai ble forfremmet til løytnant i desember 1912, deretter tok han eksamen ved den japanske stabsskolen, og han ble tildelt oppgaven som militær attaché til Russland under høydepunktet av den første verdenskrig. Mens Yonai fremdeles var i utlandet, ble han forfremmet til kommandørkaptein. Etter sammenbruddet av det russiske imperiet, ble Yonai kalt tilbake til Japan, og han ble senere gjort til leder på slagskipet «Asahi». Han steg raskt i gradene frem til han ble forfremmet til kommandør i desember 1920. Yonai ble senere sendt som en militær attaché til Polen der han oppholdt seg frem til 1922.