Nach dem Tod seiner Brüder Arnold (1918) und Wilhelm (1919) wurde Carl Friedrich von Siemens, der jüngste Sohn von Werner von Siemens, „Chef des Hauses“. Diese Position hatte er bis zu seinem Tod 1941 inne.

Siemens hatte durch den Ersten Weltkrieg 40 Prozent des Firmenkapitals verloren. Ein Großteil des ausländischen Besitzes und fast alle Patentrechte waren enteignet. Die dringlichsten Aufgaben während der ersten Nachkriegsjahre bildeten die Neuorganisation der wachsenden Produktion und die Wiederbelebung des Auslandsgeschäfts.

Ein Leitgedanke von Carl Friedrich von Siemens war, das gesamte Gebiet der Elektrotechnik zu bearbeiten, einzelne Arbeitsgebiete aber spezialisierten Tochter- und Beteiligungsgesellschaften zu übertragen. Entsprechend wurde das Glühlampengeschäft von Siemens, AEG und der Auer-Gesellschaft in die Osram GmbH eingebracht. Die Fabrikation von Haushalts- und Heizgeräten übernahm die Siemens-Elektrowärme GmbH. Aus der Elektrischen Bahnabteilung der Siemens & Halske AG ging die Siemens Bauunion hervor. Die Elektromedizin fand eine neue Heimat in der Siemens-Reiniger-Werke AG. Mit der Siemens Planiawerke AG entstand Europas größte Fabrik zur Herstellung von Kohleelektroden.

Eine erkennbare Beziehung zum Stammbereich des Hauses blieb jedoch bei allen Ausgliederungen und Neugründungen bestehen. Ein wichtiger Faktor hierfür war ein einheitliches Erscheinungsbild, das die Zusammengehörigkeit nach außen dokumentierte. In den 1930er Jahren schuf Hans Domizlaff für Siemens einen einheitlichen werblichen Auftritt und eine firmeneigene Markentechnik.

In der Produktion wurde, besonders unter dem Einfluss von Carl Köttgen, die Fließarbeit eingeführt, die beträchtliche Rationalisierungspotenziale freisetzte und so die Wirtschaftlichkeit der Produktion garantierte.

Den größten Auslandsauftrag eines deutschen Unternehmens seit der Jahrhundertwende erhielt die Siemens-Schuckertwerke GmbH in den 1920er Jahren mit dem Bau des Shannon-Kraftwerks. Die dort erzeugte Elektrizität wurde für die Elektrifizierung des gesamten Freistaats Irland eingesetzt. 1923 gründete die Siemens-Schuckertwerke GmbH gemeinsam mit dem japanischen Konzern Furukawa die Gesellschaft Fusi Denki Seizo KK für die Herstellung elektrotechnischer Erzeugnisse in Japan.

Mit Anerkennung der Gewerkschaften durch Staat und Arbeitgeber wurden neue Voraussetzungen für die betriebliche Sozialpolitik geschaffen. Schwerpunkt blieb die Altersversorgung, für die Werner von Siemens bereits 1872 die Grundlagen geschaffen hatte. 1927 wurde die Erfolgsprämie wieder eingeführt. Auch der betriebliche Wohnungsbau, Erholungsmöglichkeiten in betriebseigenen Erholungsheimen und die Angebote zur Freizeitgestaltung wurden neu belebt.