Biểu tình bài Nhật tại Trung Quốc năm 2012
Làn sóng biểu tình lần hai

Ngày 2 tháng 9, Chính quyền Đô thị Tokyo điều một tàu khảo sát thực địa quần đảo Senkaku để mua lại đảo từ tư nhân. Ngày 11 tháng 9, Trung Quốc điều hai tàu Hải giám Trung Quốc đến các đảo để khẳng định chủ quyền, Bộ Ngoại giao Nhật Bản cho biết Lực lượng Bảo vệ bờ biển Nhật Bản sẽ được huy động nếu "tàu Trung Quốc đến hoặc đến gần" các đảo thuộc quyền kiểm soát của Nhật Bản. Cùng ngày, Nhật Bản chính thức quốc hữu hóa ba đảo thuộc quyền sở hữu tư nhân của Kurihara Kunioki. Ngày 12 tháng 9, một cuộc biểu tình phản đối trước Tổng lãnh sự quán Nhật Bản tại Hồng Kông, khoảng 15 người đã đốt quốc kỳ Nhật Bản trước tòa nhà. Ngày 13 tháng 9, chính phủ Trung Quốc đệ trình hải đồ với các đường cơ sở của lãnh hải trên các đảo tranh chấp lên Liên Hợp Quốc, đại diện Bộ Ngoại giao Nhật Bản tuyên bố 'nó chẳng thay đổi tình hình vì đường cơ sở đã từng được đệ trình [bởi Nhật Bản vào năm 1996]', tiến sĩ Jonathan Holslag thuộc Viện nghiên cứu Trung Quốc đương đại ở Brussels nói 'bạn phải được công nhận chủ quyền trước khi đệ trình đường cơ sở. Không có thỏa thuận về việc ai sở hữu quần đảo thì toàn bộ chuyện này cũng chỉ như cố đấm bị bông về pháp lý'. Một cuộc biểu tình với khoảng 40 người Trung Quốc trước Đại sứ quán Nhật Bản tại Bắc Kinh, một người Nhật bị tấn công tại Thượng Hải. Ngày 14 tháng 9, sáu tàu Hải giám Trung Quốc rút khỏi vùng biển tranh chấp thuộc quần đảo Senkaku sau khi đối đầu trực diện với các tàu tuần duyên Lực lượng Bảo vệ bờ biển Nhật Bản, người phát ngôn Bộ Ngoại giao Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa Hồng Lỗi phát biểu rằng "chuyến tuần tra việc thực thi pháp luật thường niên là hoàn toàn chính đáng" và "căng thẳng giữa hai nước hoàn toàn do phía Nhật Bản gây nên". Cùng ngày, sáu vụ việc người Nhật bị thương do người Trung Quốc tấn công tại Thượng Hải, một người Nhật tại Đông Hoản thuộc Quảng Đông bị tấn công khi cùng gia đình đi mua sắm.
Ngày 15 tháng 9, một số lượng lớn công dân Trung Quốc đại lục tham gia các cuộc tuần hành phản đối và kêu gọi tẩy chay các sản phẩm Nhật Bản. Khoảng 2.000 người Trung Quốc biểu tình đã đụng độ với lực lượng cảnh sát trước Đại sứ quán Nhật Bản tại Bắc Kinh vào cùng ngày, cảnh sát phong tỏa các đường dẫn đến Đại sứ quán Nhật Bản tại Bắc Kinh và điều một máy bay trực thăng quan sát trên cao, Lãnh sự quán Nhật Bản tại Thượng Hải được cảnh sát lập hàng rào bảo vệ. Những người biểu tình trước Đại sứ quán Nhật Bản tại Bắc Kinh vượt quá tầm kiểm soát khi liên tục hô to 'bảo vệ người Trung Quốc hay người Nhật' và 'tuyên chiến với Nhật Bản', một số người biểu tình đã vẫy một quốc kỳ Trung Hoa Dân quốc ngay tại chỗ. Tại một số thành phố, các cuộc biểu tình đã vượt khỏi tầm kiểm soát, phá hoại phóng hỏa và các hành vi tội phạm khác đã xảy ra tại Trường Sa và Thanh Đảo. Trên khắp các thành phố, ô tô nhãn hiệu Nhật Bản lưu thông trên đường đã trở thành mục tiêu phá hoại. Khoảng 10 công ty Nhật Bản tại Thanh Đảo đã bị đập phá, những người biểu tình bài Nhật đã phóng hỏa một đại lý bán hàng của Toyota. Nhà máy Panasonic tại Sơn Đông đã bị đốt cháy, nhà máy Panasonic tại Tô Châu bị người biểu tình đập phá. Cửa hàng bách hóa Nhật Bản Heiwado tại Trường Sa và JUSCO tại Thanh Đảo bị cướp phá. Vài nghìn người biểu tình đã đột nhập vào Garden Hotel tại Quảng Châu có trụ sở Tổng Lãnh sự quán Nhật Bản, đập vỡ cửa sổ và tấn công nhà hàng Nhật Bản. Ngày 16 tháng 9, Ủy ban hành động bảo vệ quần đảo Điếu Ngư tại Hồng Kông đã phát động một cuộc biểu tình bài Nhật bắt đầu từ công viên Victoria kéo đến Tổng lãnh sự quán Nhật Bản tại Hồng Kông. Ủy ban hành động bảo vệ quần đảo Điếu Ngư cho biết 5.000 người đã tham gia biểu tình (bao gồm cả các nhóm đánh cá từ Trung Quốc đại lục, Đài Loan, Ma Cao), trong khi cảnh sát ước tính khoảng 850 người tham gia biểu tình lúc đỉnh điểm.
Cuối tuần vào ngày 15-16 tháng 9, công dân tại Trung Quốc đại lục tham gia tuần hành phản đối và kêu gọi một cuộc tẩy chay các sản phẩm Nhật Bản tại hơn 85 thành phố Trung Quốc gồm: Thượng Hải, Thẩm Dương, Trịnh Châu, Hàng Châu, Cáp Nhĩ Tân, Hồng Kông. Biểu tình leo thang thành đốt phá xe nhãn hiệu Nhật Bản và các hành vi tội phạm khác tại Bắc Kinh, Thâm Quyến, Quảng Châu, Trường Sa, Tô Châu, Miên Dương, Tây An, Thanh Đảo, Thành Đô. Ảnh chụp biểu tình trên Sina Weibo tại Trùng Khánh, Côn Minh, Thái Nguyên, Nam Kinh, Tây An đã bị kiểm duyệt gỡ bỏ. NHK thống kê các cuộc biểu tình diễn ra tại hơn 50 thành phố Trung Quốc vào ngày 15 tháng 9 và quy mô tiếp tục mở rộng ra hơn 80 thành phố Trung Quốc ngày 16 tháng 9, Kyodo News cho biết hơn 60.000 người Trung Quốc biểu tình tại ít nhất 28 thành phố Trung Quốc, trở thành cuộc biểu tình bài Nhật lớn nhất tại Trung Quốc kể từ khi hai quốc gia bình thường hóa quan hệ ngoại giao năm 1972. Ngày 15 tháng 9, một người đàn ông Trung Quốc 51 tuổi lái ô tô Toyota cùng gia đình tại Tây An bị những người biểu tình bài Nhật đánh chấn thương sọ não và phá hủy chiếc xe, nghi phạm bị cảnh sát Tây An bắt giữ, cư dân mạng Trung Quốc trên Sina Weibo cho rằng người biểu tình 'đi quá xa'. Cùng ngày, Hải quân Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc tiến hành một cuộc tập trận hải quân và bắn 40 tên lửa.
Các cuộc biểu tình khác diễn ra tại Los Angeles, San Francisco, New York và Chicago, một kiến nghị gửi lên chính quyền liên bang Hoa Kỳ và Quốc hội Hoa Kỳ để có lập trường trung lập về tranh chấp. Phóng viên South China Morning Post Felix Wong bị cảnh sát Thâm Quyến đánh đập trong khi đưa tin về các cuộc biểu tình.
Ngày 16 tháng 9, Bộ Ngoại giao Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa chính thức tuyên bố đệ trình một đề xuất yêu cầu 'mở rộng tự nhiên thềm lục địa' Trung Quốc kéo dài hơn 200 hải lý đến Trũng Okinawa và đi qua phân định vùng đặc quyền kinh tế (EZE) của biển Hoa Đông lên Công ước Liên Hợp Quốc về Luật biển. Cùng ngày, cảnh sát chống bạo động ngăn chặn người biểu tình tiếp cận Lãnh sự quán Hoa Kỳ tại Thành Đô. Tại Thâm Quyến, khoảng 2.000 người biểu tình đã cố gắng xâm nhập vào một trụ sở của Đảng Cộng sản Trung Quốc và đụng độ với lực lượng Cảnh sát Vũ trang Nhân dân Trung Quốc. Những người biểu tình ném chai vào cảnh sát trước trụ sở của đảng Cộng sản Trung Quốc và ném đá vào các xe đỗ trong khuôn viên tòa nhà đảng Cộng sản Trung Quốc. Cùng ngày, biểu tình tại Hồ Nam và Quý Châu xuất hiện những biểu ngữ bất mãn với đảng Cộng sản Trung Quốc trong vấn đề xã hội như tham nhũng, cưỡng chế di rời, Giải phóng quân Nhân dân Trung Quốc không có hành động đáp trả đối với chính phủ Nhật Bản. Ngày 17 tháng 9, Yomiuri Shimbun thống kê các cuộc biểu tình bài Nhật đã lan rộng ra khoảng 100 thành phố tại Trung Quốc.
Ngày 18 tháng 9, người dân ở hơn 180 thành phố tại Trung Quốc tham gia các cuộc biểu tình vào ngày kỷ niệm lần thứ 81 sự kiện Phụng Thiên. Những người biểu tình tại Đài Loan đã đốt cháy và giẫm lên quốc kỳ Nhật Bản trước Lập pháp viện Trung Hoa Dân Quốc ở Đài Bắc, kêu gọi chính phủ Trung Hoa Dân quốc hợp tác với Trung Quốc để lấy lại các đảo từ Nhật Bản. Ô tô Đại sứ Hoa Kỳ tại Trung Quốc Gary Locke bị chặn lại trước cửa Đại sứ quán Nhật Bản tại Trung Quốc bởi những người biểu tình đang hô to các khẩu hiệu 'chính quyền liên bang Hoa Kỳ là chủ mưu' khi nhắc đến Hiệp ước hợp tác và an ninh lẫn nhau giữa Hoa Kỳ và Nhật Bản. Những người biểu tình ném các chai vào ô tô của Đại sứ Hoa Kỳ tại Trung Quốc và giật phăng quốc kỳ Hoa Kỳ ghim trên ô tô. Sau đó, lực lượng an ninh Trung Quốc giải tán nhóm người biểu tình, Gary Locke nói rằng 'mọi chuyện đã kết thúc trong một vài phút, tôi không cảm thấy bất kỳ mối nguy hiểm nào'. Các quan chức Trung Quốc đã bày tỏ sự đáng tiếc về vụ việc và đang điều tra sự cố 'đặc biệt'. Hai người Nhật đổ bộ lên đảo Uotsuri vào buổi sáng cùng ngày; chính phủ Trung Quốc điều 10 tàu Hải giám Trung Quốc và một tàu ngư chính Trung Quốc hoạt động gần vùng biển tiếp giáp ngoài đảo Uotsuri thuộc quần đảo Senkaku.
Ngày 19 tháng 9, những người biểu tình bài Nhật đã ném các lọ mực vào tường tòa nhà Tổng lãnh sự quán Nhật Bản tại Thẩm Dương, khoảng 300 Hoa kiều biểu tình phản đối trước Đại sứ quán Nhật Bản tại Den Haag ở Hà Lan. Cùng ngày, những người dùng internet tại Trung Quốc tấn công 19 website của Nhật Bản. Ngày 20 tháng 9, khoảng 70 người thuộc liên đoàn học giả Trung Quốc biểu tình phản đối trước Đại sứ quán Nhật Bản tại Seoul ở Hàn Quốc. Ngày 23 tháng 9, các tổ chức xã hội dân sự Đài Loan tổ chức một cuộc tuần hành khoảng 1.000 người tại Đài Bắc phản đối Nhật Bản, những người tham gia tuần hành có quan điểm khác nhau về việc có nên chung tay cùng Trung Quốc hay không. Ngày 25 tháng 9, các tàu của Lực lượng Bảo vệ bờ biển Nhật Bản và Cục Cảnh sát biển Đài Loan phun nước đối đầu trực diện sau khi một đội tàu Đài Loan trong một khoảng thời gian ngắn đã tiến vào vùng biển mà Nhật Bản gọi là lãnh hải Nhật Bản. Ngày 4 tháng 10, khoảng 200 người Trung Quốc biểu tình phản đối trước Lãnh sự quán Nhật Bản tại Melbourne ở Úc. Ngày 3 tháng 12, máy bay giám sát của Trung Quốc bay qua đảo tranh chấp, chính phủ Nhật Bản tuyên bố Trung Quốc vi phạm không phận Nhật Bản.