1914年11月13日，日军于进入青岛市区后的第三天，正式接管青岛行政。19日，日军第十八师团司令部发布第一号军令，宣布在青岛实行军政（军管），设立青岛、李村两个军政署，同时宣布租界内原有法规，除与军政抵触者予以废除外，其余仍暂行遵守。在同日发布的军政施行规则规定，军政署设军政委员长，由日军师团长委派和节制，负责军政署日常事务，并可在青岛征收租税和公课。27日，日本天皇命令在青岛成立守备军司令部，由其统辖占领地区各项军政、民政事务，并负责监督胶济铁路及附属矿山的经营管理，维护日本所拥有的特权。
日本守备军司令部所辖的主要军政机关有参谋部、副官部、宪兵队、通信部、经理部、军医部、军理事部、青岛军政署、李村军政署、邮电部、水道部、埠头局、港务部、山东铁道管理部、运输部、防备队、无线电信所等。以上部门除铁道部长外，全由日本军官充任首脑。1916年5月，青岛、李村两个军政署合并，李村改设分署。
1917年8月，根据日本天皇第175号上谕，改军政为所谓民政，日守备军司令部将军政署及分署撤销，改设陆军部和民政部，分管军政民政事宜。陆军部设参谋部、副官部、法官部、经理部、军医部，分管驻军各项事务；民政部下设铁道部、递信部、警务部、总务部及财务部，掌管军队以外的所有行政事项，并辖青岛、李村、坊子三个民政署。9月29日，日本颁布《青岛守备军民政部条例》，规定自10月1日起民政部正式行使权力。民政部的设立旨在使日本对青岛的统治永久化，它以青岛为中心，通过李村、坊子分署和张店、济南民政事务官对胶济铁路沿线地区进行控制，权力实际上大于德占时期的胶澳总督府。虽然中国政府曾一再要求日本撤销所设民政机构，但却遭到日本的强横拒绝。
为了在青岛实行殖民统治，日本在青岛和胶济铁路沿线维持着一支庞大的常驻军队，兵力最多时计有陆军部所辖8个步兵大队、1个守备大队、1个炮兵大队、1个铁道兵大队，共有兵力1.8万余人。另外，日本殖民当局还在青岛设立了宪兵总部、警察部，所辖有宪兵总队、4个宪兵分队、25个宪兵派出所，共有官兵443人、消防队110人，并雇佣中国巡捕206名。“凡中外人之旅居青岛者，均受日本法律之约束。”另外，在胶济铁路沿线的高密、坊子、张店、济南等地，日本守备军也派驻有4个宪兵分队、2个分遣所及45个派出所。胶济铁路沿线的重要城镇，如青岛、坊子、博山、潍县、昌乐、青州、张店、济南等地，都有日人“在乡军人会”组织，会员多至数千人，这些组织的重要职能之一就是配合日本当局对沿线地区加以控制。
从1914年末到1922年青岛归还中国，日本对青岛和胶济铁路的殖民统治长达八年之久。期间，日本当局颁布实施了一系列与推行统治密切相关的法令法规。
日本占领青岛后，随即颁布了《军政施行规则》、《青岛守备军治罪特例》及《青岛守备军刑事处分令》，严令当地居民遵守，“不许有所稍违”，否则按军法处罚，而法律裁决由临时陆军军法会议负责。实行民政后，民政部又颁布实行了一系列法令、规则和法规。根据日守备军民政部所编《民政部成规类编》，迄1921年12月，以军政署、民政部及文部省军令、官令、告示、饬令、训令等形式所颁行的法令法规，共分庶务、教育、财政、商工业、水产、林业、卫生、保安、司法、埠头及货物、港湾、船舶及检疫、病院、水道、电气、土地及房产、通信、气象等18大类，总数计642件。在经济方面颁行的有银行、盐业、渔业、航运、工商等法规，这些法规对华商经营起着约束与监督的作用，而对日商的经营活动则具有保护和扶植作用。如1918年4月公布的《银行营业管理规则》，规定各银行须每半年通过民政署向守备军司令部递交营业报告，以致中资银行的经营尽在日方掌握之中。10月公布的《青岛盐业管理规则》，规定开设使用盐田均须守备军司令部许可，结果使日人很容易获得盐业经营许可，导致盐业投机商蜂拥介入盐田开发。在日本交还青岛前夕的1921年，日守备军司令部还发布《营业管理规则》，把工商业分为甲乙两种，实行开业许可证制度，规定民政官员有权对商家检查和查禁。
为将青岛变为日本永久性的殖民地，1915年2月1日，日守备军司令部宣布废止德占时期的市街名称，仿照日本国内市町村制，将市内区划各街、新建道路及重要地点用日本地名命名，如舞鹤滨、静岗町、熊本町、佐贺町、赤羽町、高濑町、濑户町、广岛町等等；而原德国命名的街名也改为町，如河南街、直隶街改为河南町、直隶町等等。在日占时期，日本当局共将91条新建街和旧街更改为日名，对此时人曾这样评论：
由市街观之，则某町某番之编制，殆与日本人之内地都会无异也，其市场陈列之商标广告之类，亦与日本之开港场无异。福建人游台湾者，谓其与治台湾无异，东三省人自南满大连来者，亦谓与治大连无异也。
日本占领青岛后，不但继承德占时期实行的税种，沿用旧规征税，而且增加了许多新税种，先后开征营业税、印花税、屠宰税、鸦片吸食税等等，花样百出，名目繁多。据当时调查称，“日人之税章，其税则甚细，税目之大者，为房地税、营业税、货物税、舟车税等类，征收颇严。即外来之货肉者，非领有完税票，亦不许入境”。课税对象则采取了中日有别的做法，如对日本商人的商业经营不征营业税，为便于日侨买卖土地，废除了土地增价税；而对华商则尽苛严之能事，甚至街头摊贩也成为征税对象。1918年11月发布告示，宣布对大鲍岛及台东镇的中国商贩征收露店税。1921年又对卷烟开征统捐。在此期间还征收看货税、公秤税和渔田租、菜场租及酒专卖特许费等名目繁多的租费。但总的来说，捐税收入在日本当局财政收入中占的比重不大，1921年税收最高年份为41.9万元，只占其总收入的1.9%。从税收政策的目的和作用上看，日本殖民当局扩大征税主要是为了强化对青岛地区工商业的管理和控制。
日本在青岛的财政收入主要来自胶济铁路、矿山、港口经营收入以及包括发电厂、屠宰场、邮电在内的所谓官收入。1918～1922年，日本在青岛的财政总收入为10712.5万元，其中铁路、矿山和港口收入7480.8万元，占总收入的近70%；官收入923万元，占8.6%。由此可见，控制港口、海关和铁路，实为日本在青岛实施殖民统治的经济基石。
德占时期，按条约规定关税仍为中国所有，但须任德人为税务司，代表中国管理关税经收，中国只是起监督作用。日占青岛后，以海关有涉于军政为由，向中国当局要求“自派日本人约四十名，充当海关人员”。随后日本径自占领海关，将海关公产和事权概行接收，控制了海关。1914年12月1日，日本以军事需要为由，将德籍税务司阿理文驱逐，海关职员改从日本税关及税务署内遴选调用。12月6日，实行临时规则，“凡出入口各税，转由日本设立之埠头局征收”，关税尽为日人所有。结果日本完全承继了德国的权益，掌握了胶海关的管理大权。
1915年8月6日，北洋政府与日本签订关于重开青岛海关协定，以协定的形式确定日本的地位，日本由此获得了原德国对青岛海关的全部权利。按照协定条款，青岛海关交还中国，名义上由中国管理，但实际是中德《青岛设关征税办法》及1905年关于该办法修改协定的翻版，只不过在该协定中把“德国”换成“日本”而已。同时协定还规定仿照德国的做法，从海关税收收入中提取20%，津贴日本殖民当局。9月1日，胶海关重新开放，原大连海关税务司日本人立花正树改任胶海关税务司，日本初占时由埠头局管理的海关事务重归胶海关办理。
日本控制下的海关成为维护其殖民利益的工具。对于本国需要的农产品和工业原料，日本向山东输出的工业品，海关采取了减免税收的做法。日占青岛之初，大批军用物资以及建筑器材一概免进口税，在港口通行无阻。1919年世界市场原料紧缺，日本国内需求增大，海关即对输日牛肉、鸡蛋、大豆等货物免出口税一年。同时在低关税的保护下，日本工业品得以源源不断地输入青岛。诚如日本学者高桥龟吉所言，大部分日本对华输出商品，“是依着关税权的特权而维持其生路的”。
日本殖民地状态下的青岛港，形同日本的附属港。所有港口机构均为日人把持，如埠头事务所，所长、课长、课员、雇员34人均系日本人，此外，全所其他56名员工中，日人有20名，以全所总人数计，日人超过了华人。被雇佣的中国人只能从事一些杂务。青岛码头运输同样为日商山东运输会社所包揽，华商只能承揽一些零星散货的装运。由于日商的垄断，华商运输业经营长期难以得到发展。
日德战争期间，日本从青岛沿胶济铁路西侵，于1914年9月末占领潍县以东的一些车站，10月3日，日本政府擅自宣布胶济铁路归日本经营。10月6日，日军又占领济南车站和张店与博山间的铁路支线。在经济和军事上具有重要意义的胶济铁路，是日本全力控制的重点。日本占领胶济铁路全线后，将铁路改名为“山东铁道”，由日本临时铁道联队管理。铁道联队队部设于胶州，其第一、二大队全部分派至胶济沿线，对胶济铁路进行严格的军事控制。铁路各站站长及乘务员均由铁路联队的士佐担任，另外又从满铁会社调遣80余名职员，管理运输业务。
1915年3月，日本设立山东铁道管理部，由其负责铁路的管理和运营。铁道管理部由日守备军司令部管辖，铁道部长以下设庶务、运输、工务、计理、矿山五个课和青岛四方机车厂。1916年9月，铁道管理部内部改组，将原来的五个课调整为八个课，稍后又在淄川、济南、潍县设置矿山贩卖课。1917年10月，日本当局将青岛军政改为民政，铁道管理部随之改为民政部铁道部，青岛港也同时划归该部，设立港湾事务所和埠头事务所，分管港务和码头事务。改组后的铁道部成为陆海交通运输的专管部门，下辖庶务、营业、汽车、工务、计理、采矿、贩卖七个课以及埠头事务所、四方工场等，另设车辆事务所5处、车站55处。
在德国管理下，曾有很多中国人在铁路任职，并担任下级管理职务。但日本占据铁路后，所有管理职位上中国人大都为日人所替代，“凡路务之上下人员一概用日本人，虽中国人亦在排斥之列”，胶济铁路成为安排日本移民就业的场所。据统计，1921年11月在铁路工作的日本人为1658名，中国人为4233名，重要职务均由日人担任。中日员工在薪俸上有很大差距，1920年日本人薪俸总额201952元，中国人只有98821元。仅1918～1920年日人职员开支的临时俸给、加俸、赏与三项即达240万元。
日占时期，出于扩大煤炭、土产外运与日货运销内地的需要，日本铁道部对胶济铁路采取了大力扩修方针，在改造沿路站场、线路的同时，还相继修筑了金岭镇铁矿轻便铁道（1915年2月建成），潍县、坊子煤矿轻便铁道（1918年8月建成）和淄川煤矿轻便铁道（1919年建成）。在运输上增加了机车车辆，加开了客货列车。德占时期，青岛济南间每日开行客车1对、货车5对，日占时期分别增加至3对和10对，日运送能力也由2000吨增至5500吨。青岛坊子间、坊子张店间、张店济南间的区间货车也由过去的12对增至20对。这一时期胶济铁路运输设备的增加情况。
通过增修和扩建，列车通行能力较前提高，开行次数增加，运行时间缩短，各类列车每日往返达14次，客车单程缩短到10小时。铁路设施投资和营业扩充，增加了列车运行数量和运行效能，随之而来的是客货运量增大。1921年和1912年相比，客货运量分别增长了226%和224%。当时，青岛港与山东内地之间，通过胶济铁路每年往来运输量高达100余万吨。1915～1921年7年间，共运送旅客1595余万人，货物1035.7万吨。日本殖民当局通过对胶济铁路的统治和经营，攫取了丰厚的收入和利润。1915～1921年，胶济铁路的营业利润达1885.7万元。
日本管理经营胶济铁路时期，日本殖民当局“力谋日军、日商之利益”，对日商采取了优惠政策和措施，给予其“运费免票种种优待”，许多经铁路运输的日本货“概不付价”，单是1920年，这类不付费的日货就达82.9万吨。日本当局“审知全路货运首以煤焦为重，乃力谋畅销，将煤炭运输分为内地、出口两业，对日商经营的出口煤运价特予减半”，使出口煤“销路日见其增，而该路收入亦有蒸蒸日上之势”。胶济铁路货运价，在通行的普通运价之外有所谓特别运价，在特别运价之中，又细分为“特价”与“专价”两种。日资控制的煤矿大多享有铁路特惠价，既有“特定运商专价”，又有“出口特约煤炭减价”以及“最低运率”的特惠。可见所谓特价和专价，实际是一种特权的享受。在煤矿区博山，民营煤矿生产的煤炭多为日商所收买，铁路当局对日商和华商采取了分别对待的政策，“非日本开采，则不为之装运”。华商煤矿往往因铁路运输问题而难以达到开采生产的最佳效能。相当一部分铁路运输业务也为日商所包揽，当时胶济沿线的日本运输商有岩城商会、东华公司、东亚公司、泰盛洋行、敬裕公司、复昌洋行、泰平公司、日华公司、万来洋行、大丸洋行、得亿公司、丸重洋行、济美公司、荣喜公司、长门武藏等。
