黄岩岛事件过去半年之后，2013年1月22日，菲律宾阿基诺三世政府以中国主张并行使在南海九段线内的主权和或主权权利和管辖权为由，根据《联合国海洋法公约》，拟定了15项诉求，向国际法庭提请仲裁。

2013年2月19日，中国政府退回菲律宾政府的照会及所附仲裁通知。中国政府郑重声明，中国不接受、不参与菲律宾提起的仲裁。

（中国2008年根据《联合国海洋法公约》第298条的规定向联合国秘书长提交声明。该声明称，关于《联合国海洋法公约》第298条第1款（a）、（b）和（c）项所述的任何争端，即涉及海域划界、历史性海湾或所有权、军事和执法活动以及安理会执行《联合国宪章》所赋予的职务等争端。中华人民共和国政府不接受《联合国海洋法公约》第十五部分第二节规定的任何程序。也就是说，中国将涉及海洋划界、历史所有权、军事行动、行政执法等问题排除适用强制争端解决程序。

而南海仲裁案的实质就是领土主权和海洋划界问题。领土主权问题不是《公约》的调整范围，而涉及海洋划界问题，中国已作出了排除性声明。因此，中国不接受、不参与仲裁完全符合包括《公约》在内的国际法。《公约》第280、281、282条也规定，尊重《公约》缔约国自主选择争端解决方式的权利。中菲两国已经达成通过谈判协商解决有关争议的共识，已排除将《联合国海洋法公约》规定的强制争端解决程序适用于中菲南海有关争议。这个权利也应予以尊重。中方坚持不接受，不参与，不承认菲律宾提起的仲裁。）

2013年5月，国际海洋法法庭时任庭长柳井俊二接受了菲律宾强行提出的仲裁案，并由五名专业人士组成的仲裁庭。菲律宾方面指派国际海洋法法庭现任法官、德国人吕迪格·沃尔夫鲁姆在仲裁庭中代表菲律宾。由于中方不参与仲裁，因此剩余4人均由柳井俊二指派。

2013年7月，临时仲裁庭成立的第二个月，它以人力和资源有限为由，把秘书服务正式“外包”给常设仲裁法院，具体服务内容包括协助查找和指定专家，发布信息和新闻稿，组织在海牙和平宫举行听证会，支付仲裁员和其他人员的费用等，也就是选定常设仲裁法院作为案件的书记处。

2014年12月7日，中国外交部受权发布了《中华人民共和国政府关于菲律宾共和国所提南海仲裁案管辖权问题的立场文件》，全面系统阐明了中国政府对该仲裁案管辖权问题的立场，即仲裁庭对菲律宾单方面提起的南海仲裁案没有管辖权，中国政府不接受、不参与菲律宾提起的仲裁拥有充分的国际法依据。

2015年4月，中国外交部长王毅先后赴俄罗斯出席中俄印外长第十四次会晤、访问东盟三国、参加亚信外长会议，俄罗斯、印度、文莱、柬埔寨、老挝、冈比亚、波兰、巴基斯坦、孟加拉国、白俄罗斯、吉尔吉斯斯坦等11国相继表态支持中国南海立场。

2015年5月12日，在多哈举行的中阿合作论坛第七届部长级会议通过《多哈宣言》。《宣言》强调，阿拉伯国家支持中国同相关国家根据双边协议和地区有关共识，通过友好磋商和谈判，和平解决领土和海洋争议问题；强调应尊重主权国家及《联合国海洋法公约》缔约国享有的自主选择争端解决方式的权利。

2015年5月25日，上合组织会议上，各国外长一致确认，所有有关争议均应由当事方通过友好谈判和协商和平解决，反对国际化和外部势力干涉。为此，外长们呼吁恪守上述公约、《南海各方行为宣言》及落实宣言后续行动指针全部条款。

2015年7月7日，法院首次举办了南海仲裁案听证会。中华人民共和国外交部同时发表声明，不承认常设仲裁法院对此案的司法管辖权，也拒绝接受菲律宾任何形式有关此案的和解建议。

2015年10月29日，仲裁庭作出管辖权和可受理性问题裁决。中国政府当即声明有关裁决是无效的，没有拘束力。

2016年6月8日，中国外交部发布了《中华人民共和国外交部关于坚持通过双边谈判解决中国和菲律宾在南海有关争议的声明》，重申中国坚持不接受、不参与菲律宾仲裁案以及通过双边谈判解决中菲在南海有关争议的立场。

2016年7月12日，菲律宾南海仲裁案仲裁庭作出非法无效的所谓最终裁决，判菲律宾“胜诉”，并否定了“九段线”，还宣称中国对南海海域没有“历史性所有权”。

同日，新华社发表报道，从中共中央对外联络部获悉，当前已有90多个国家的230多个政党和政治组织表示公开支持中国在南海问题上的立场。

2016年7月13日上午，新华社海牙分社记者向国际法院提问：“南海仲裁案裁决结果公布后，很多西方媒体报道说联合国支持的法庭甚至联合国法庭对南海案做出裁决。国际法院可否置评？”当天下午，国际法院在其官网刊出中英文声明：“南海仲裁案裁决结果由常设仲裁法院提供秘书服务的一个仲裁庭做出。国际法院作为完全不同的另一机构，自始至终未曾参与该案，因此在国际法院网站上无法查询到相关信息。”

同日，联合国表态和南海仲裁庭没有任何关系，称国际法院是联合国主要司法机关，根据《联合国宪章》设立，位于荷兰海牙的和平宫内。这座建筑由非营利机构卡内基基金会为国际法院的前身常设国际法院建造。联合国因使用该建筑每年要向卡内基基金会捐款。和平宫另一“租客”是1899年建立的常设仲裁法院，不过和联合国没有任何关系。

2016年7月14日，联合国秘书长发言人迪亚里克在例行记者会上表示，仲裁庭的运作与联合国秘书长没有关系。

同日，国际法院新闻部负责人安德烈·波斯卡库金向新华社记者重申，一些媒体对南海仲裁案仲裁庭确实存在误解，“事实上，国际法院与南海仲裁案没有丝毫关系”。

国际海洋法法庭也出面发声。国际海洋法法庭新闻发言人朱莉娅·里特尔向新华社驻柏林记者澄清：“临时仲裁庭不从属于国际海洋法法庭。”她说，国际海洋法法庭与《联合国海洋法公约》第287条第1款提及的所有法院、仲裁庭都不存在上下级从属关系，因此不会对“其他法院或法庭”作出的裁决发表评论。

7月15日，菲律宾前总统阿罗约的新闻发言人和办公厅主任戈韦托·蒂格劳在《马尼拉时报》发表评论文章称，菲律宾仅用于支付南海仲裁案的律师费就高达3000万美元。菲律宾前参议员弗朗西斯科·塔塔德随即公开追问，按照菲律宾宪法，政府的财政拨款须有记录或公示，但上述巨款来源和用途均无任何记录。因此，他质疑阿基诺三世政府对民众隐瞒了南海仲裁案真相，南海仲裁案资金来路不明。

7月25日，中国外交部长王毅在老挝万象出席东亚合作系列外长会期间会见美国国务卿克里。克里欢迎中国和东盟发表有关联合声明，表示美方对南海仲裁结果不持立场，支援中菲恢复双边对话，应尽快翻过仲裁案这一页，使南海局势降温。