在会议期间，山本紧张地为代表团做一些具体的事务性工作，经常是通宵达旦地工作。

尤其是在最后撰写报告书的时候，精力旺盛的山本连续3天3夜没有睡觉，其精力之充沛，工作准备之充分令代表团成员十分吃惊。

当时任驻美大使的币原喜重郎曾说他是&ot;一个不可思议的人&ot;，不管如何熬夜都毫无倦色，而且还屡屡提出一些中肯的意见。

连谈判的对手美国副国务卿戴维斯都称赞他是一个&ot;了不起的家伙&ot;。

经过各方面的充分准备，1921年7月，美国正式向英、日、中、法、意等国发出邀请，在华盛顿召开讨论限制军备及远东太平洋问题的会议。

虽然山本五十六没有参加会议，但此次会议对一战后日本海军及山本五十六本人的发展却密切相关。

华盛顿会议于1921年11月12日在大陆纪念堂开幕。

参加会议的日本首席全权代表是海军大臣加藤友三郎。

大会选举美国首席代表美国务卿休斯为大会主席。

休斯以主席身份致词之后，首先提出了美国关于限制海军军备的方案。

美国方案的主要内容有：第一，停止各国正在建造或计划建造的全部战列舰；第二，10年间停止建造主力舰；第三，参照与会各国的现役海军力量，确定各主要国家的主力舰及辅助舰的吨位比例。

根据上述原则，休斯进一步建议，英美日三国主力舰吨位是：英美各50万吨，日本30万吨，即5：5：3的比例。

日本对此表示反对。

11月28日，日本政府提出三个方案，密电指示日方代表，令其在会上讨价还价，首先提出第一案，争取英美同日本的主力舰比例为10：10：7，如不行，则提出10：10：65第二案，倘必须退至10：10：6第三案时，则要求各国保持&ot;维持太平洋防务现状&ot;。

然而日本的这一密电，被美国情报部门破译，美国对日本的企图了如指掌。

因而当11月30日加藤友三郎正式向大会提出10：10：7的要求时，遭到美国的强烈反对。

美国代表声称，如果日本坚持它的主张，那么日本每造一艘军舰，美国就用造四艘来回答。

12月6日，英国代表贝尔福向日本提出妥协案：日本接受5：5：3的比例，英国则不在西太平洋建筑和加强海军基地。

美国遂也接受。

于是在12月15日签订了有关主力舰的协定，并决定了日本与英美的主力舰比例为3：5：5。

但对辅助舰的限制问题，华盛顿会议未能达成协议。

尽管山本五十六国提前回国未能参加正式的华盛顿会议，但由干他参加了会议的筹备，加之他的最要好的知心朋友堀悌吉是会议代表团的成员，因而对会议的情况还是十分了解的。

事实上，日本接受3：5：5的比例，是一些较现实的日本军人不得已的选择。

按照日本7：10：10的要求，其目的就是要建成计划中的&ot;八八舰队&ot;。

但自1920年实施建造&ot;八八舰队&ot;计划以来，经济尚不发达的日本已暴露出其国力难以承受的迹象。