一、九段线的起点：中法《续议界务专条》
1887年6月26日（光绪十三年五月初六），中法两国签订《续议界务专条》，划定了中国和法属印度支那之间的边境线。该条约第三款规定：“广东界务现经两国勘界大臣勘定，边界之外，芒街以东及东北一带，所有商论未定之处，均归中国管辖。至于海中各岛，照两国勘界大臣所划红线向南接划，此线正过茶古社东边山头，即以该线为界（茶古社汉文名万注，在芒街以南、竹山西南）。该线以东，海中各岛归中国；该线以西，海中九头山（越名格多）及小岛归越南。”
越南与广东交界之处，系以竹山（今属广西壮族自治区东兴市东兴镇）为起点，大约位于北纬21度30分，东经108度零2分。而中越海上边界，便以东经108度零2分线（即中法两国勘界大臣所划红线）向南垂直接划。这样，基于国际条约的中越海上边界线即已划定。越南海岸在竹山以西，无论怎样向南接划，南海诸群岛都远在该线以东海面，其归属中国不言自明。也就是说，法国政府早在1887年6月26日就已经承认南海诸岛属于中国所有；中国对南海诸岛拥有主权，当时即已为国际法所认定。因此，东经108度零2分线也成为划定南海疆域线的起点。
二、20世纪初中国政府对南海诸岛主权的维护
1907年，广东水师提督萨镇冰派飞鹰舰管带黄钟英率舰两艘前往东沙群岛实地勘察，证实“该岛上昔有我国渔民所居住，并建有天后庙、大王庙；常年住岛者，有新泗和渔船船主梁应元，率有我国渔户、渔船捕鱼为业”。但是，同年8月8日，日本商人西泽吉次乘“四国丸”轮船驶入东沙群岛，8月11日登岛，“树立日旗，建筑宿舍，开采鸟粪”，更将该岛命名为“西泽岛”。时任两江总督端方闻讯后即致电外务部，并同时电告两广总督张人骏，指出“东沙确属我国”。清政府外务部责令张人骏查明东沙情况，对日交涉。同时，清外务部亦电令驻日公使胡惟德在东京向日本政府据理交涉，“以收回该岛为宗旨”。最终日本政府指令日本驻华公使同“粤督和平商结”。
清政府外务部同日本政府几经交涉，终于1909年10月11日将东沙岛收回。这是中国政府基于国际法原则，于20世纪初维护南海诸岛固有主权的一次重大举措。
日本人西泽私登东沙岛后，张人骏即派副将吴敬荣前往西沙群岛查勘，并于1909年5月“设局筹办经营”。同年5月19日，又派水师提督李准为总指挥，率海军士兵170余人乘“伏波”、“琛航”、“广金”三艘舰艇，前往西沙群岛查勘，并用这三艘军舰命名了西沙群岛中的三座岛屿，还在伏波岛插黄龙旗，立碑志记，宣誓主权。
对于中国海军在西沙群岛的这次巡视行动，法国总理兼外长白里安于1921年8月22日承认：“由于中国政府自1909年已确立自己的主权，我们现在对这些岛屿提出要求是不可能的。”（胡焕庸：“法人谋夺西沙群岛”，《外交评论》第3卷第4期〈1934年4月〉）
三、法国侵占南沙九小岛与国民政府划定南海疆域线
法属印度支那殖民当局对南沙群岛垂涎已久。1867年，法国水路调查船“芙蓉尔满”号就曾到该群岛北区测量制图。1931年九一八事变爆发，日本开始侵占中国领土。法国政府趁火打劫，授意法属印度支那殖民当局实施蓄谋已久的占领南沙群岛计划。
从1933年4月开始，法属印度支那殖民当局大规模侵占南沙群岛。阿斯托洛拉巴号等3艘法国军舰于4月初在暴风岛上升起法国国旗。4月7日，阿斯托洛拉巴号占领安波那岛；4月10日占据南小岛与长岛；4月10日占据罗湾礁和兰家岛；4月12日占据帝都岛、北子礁和南子礁。
1933年7月25日，法国政府公报上登载通告，谓“法属印度支那菲律宾西北方中国海内之九小岛，现属于法国主权之下。各该小岛于本年四月上半月，先后由法国军舰竖立法国之旗，作为占领。”这就是震惊中外的法国占领中国南海九小岛事件。
法国占领中国南沙群岛九座小岛的消息于1933年7月14日被法国媒体披露。国民政府外交部闻讯后，当即电令中国驻法公使馆、中国驻马尼拉总领事馆和国民政府海军部进行调查与核实。8月初，法国驻华公使韦礼德照会国民政府，宣布上述九小岛为法国领土，并就此事与国民政府外交部次长徐谟进行会谈。国民政府外交部于8月4日照会法国公使：中国保留对南海诸岛的权利。法国使馆秘书博德又于8月5日向徐谟递交韦礼德信函、法占南海九小岛略图暨说明书，试图狡辩，但遭到徐谟的严厉驳斥。此后，中国政府屡次向法国政府提出抗议和交涉，强调南沙群岛“为华人居住和历代属我”的史实。1936年12月10日，中国驻法国大使馆奉命照会法国外交部，明确表示：“根据一八八七年中法越南续议界务专条第三款，证明该岛属中国理由本极充足，此约应为中越划界最后之决定。”中国政府强调：“法方所根据一八一六年安南之历史尚在签订此约前，不论其价值如何，自界约改定后，已失去效用。”但由于法方的拖延和后来抗战的爆发，致使交涉停顿。
鉴于法属印度支那殖民当局对南海诸岛的侵占，国民政府决定出版中国南海疆域详细地图，并对南海疆域内各岛礁的中英文地名统一进行审定。为此，国民政府内政部于1933年6月7日成立了“水陆地图审查委员会”。该委员会从成立至1935年3月22日，共召开审查会议29次。其中1934年12月21日召开第25次会议审定了中国南沙各岛礁中英文岛名，公布“我国南海诸岛各岛屿中英地名对照表”；1935年3月22日召开的第29次会议，决定绘制政区疆域各图时必须画出南海诸岛。1935年4月，该委员会出版了《中国南海各岛屿图》，首次确定了中国南海最南的疆域线至北纬4度附近的曾母滩（1947年12月更名为曾母暗沙），并第一次将南海诸岛明确地分成：（1）东沙群岛；（2）西沙群岛；（3）南沙群岛(即今中沙群岛)；（4）团沙群岛(即今南沙群岛)。
1936年白眉初编绘《中华建设新图》，获准收录《中国南海各岛屿图》，这就是中国地图上最早出现的南海疆域线——U形实线。该图在中国南海疆域的U形实线内标注了东沙群岛、西沙群岛、南沙群岛和团沙群岛，以示南海诸岛属于中国版图。这就是中国南海疆域九段线的雏形。
四、法国侵占西沙群岛
全面抗战爆发后，法国趁火打劫，于1938年7月初派兵占领西沙群岛。
对于法属印度支那武装部队占领西沙群岛的举动，中国外交部当即指令驻法大使顾维钧向法国政府提出严重抗议，表示“该群岛主权向属中国，法政府对该群岛之主张，中国从未承认”。而法国外长则声称：“为防海盗侵犯渔民，越政府复派少数警察驻该岛，以维持治安，实非占领”。法国政府还称此举是为了防止日本对东南亚的侵略。
7月18日，顾维钧奉命向法国外交部递交节略，声明“该岛主权属我，并保留一切权利”。而法国外交部亚洲司负责人答称：“彼此主权问题可请放心，将来自应友谊解决。”
