长春城内驻有省防军７００余人。独立第２３旅旅长兼吉长镇守使李桂林闻风逃走，驻军被日军缴械。日军于１９日占领长春，其第２师团司令部遂移至长春。２０日，海城的日军野炮第２联队的１个大队及旅顺日军步兵第３０联队均集中于长春。驻朝鲜日军也正企图越境进入东北，准备向吉林及黑龙江发动进攻。
“九一八”事变爆发后，日本军方首脑于９月１９日７时召开会议，一致赞同关东军的行动，即由陆军大臣和参谋总长分别致电关东军，电文说：“９月１８日夜以后，关东军司令官之决心和处置深合时宜，深信此乃提高帝国军队威信之举……”２０日上午，参谋总长、陆军大臣、教育总监开会，会上军部希望一并解决满蒙问题，海军也积极支持关东军。本庄繁遂于２１日晨决定进攻吉林。吉林省主席兼东北边防军副司令长官张作相因乃父殁回锦州治丧，一切军务由参谋长、省府委员熙洽代理。熙洽毕业于日本士官学校，侵占长春的日军第２师团司令多门二郎和熙洽是师生关系，熙洽与日关东军暗中早有联系，他于９月２０日派人持函到长春见多门，表示甘心卖国投降。
吉林市驻有东北军第２５旅张作舟部２个团，副司令长官公署卫队团团长冯占海所辖步兵３个营、骑兵１个营、炮兵１个营，以及迫击炮、重机枪、通信等各１个连。熙洽借口遵守蒋介石不抵抗的指示，在省政府召开军政紧急会议，不顾冯占海等人的强烈反对，命令驻省城吉林市的各部队及吉长铁路警备队分别撤出吉林市，集中在团山、龙潭一带，市内仅留少数部队与警察。
９月２１日在熙洽迎接下，多门二郎率领日军不费一枪一弹即占领了吉林。当晚，驻朝鲜日军混成第３９旅团到达沈阳，接替了防务，第１５旅团向长春集中。驻平壤的飞行第６联队的２个中队此时亦已到达沈阳东塔机场。９月２３日又侵占了蛟河和敦化。在此之前，吉林东部的延吉、珲春、汪清、和龙等县已被日军占领。２４日，日军又向辽宁和吉林西北进犯，先占通辽，继而又占新民，２５日进占洮南。这样，在不到１周的时间内，日本侵略军就占领了辽宁、吉林两省的３０座城市，并不同程度地控制了北宁、沈海、四洮、吉长、吉敦、吉海等铁路线，完成了其军事进攻的第一阶段。
第二部分：从“九一八”事变到西安事变
江桥抗战和黑龙江省的失陷
１９３１年９月１９日，国民政府得知沈阳等地已为日军侵占，当日致电在日内瓦的中国代表施肇基：“现已完全证实，我方毫无挑衅举动，日军公然向我攻击……中国政府请求国际联合会立即并有效地依照盟约条款，取适当之措置，使日军退出占领区域，保持东亚和平，中国政府决定服从国际联合会关于此事所为之任何决定。”９月２２日，蒋介石在国民党南京市党部党员会议上讲话，说：“此刻必须上下一致，先以公理对强权，以和平对野蛮，忍痛含愤，暂取逆来顺受态度，以待国际公理之判断。”与此同时，张学良在北平邀请胡适、李石曾等社会名流及东北高级将领磋商东北问题，“也均以依靠国联、听命中央为是”，并于９月２６日命令东北军将士：“一，此次之所以命令不抵抗主义，是因将此次事变诉诸国际公审，以外交求得最后胜利。二，尚未到与日军抗争之时机，因此各军将士对日人依然平常那样对待，不得侵害。”蒋介石、张学良“依靠国联”、对日“逆来顺受”的态度，不仅更助长了日军的侵略气焰，而且促使了一些人的叛变投敌。除前述熙洽迎接日军进占吉林外，洮辽镇守使兼吉林省防第２旅旅长张海鹏在日军向吉林西北进犯时投降日军；９月２７日，暗中策划哈尔滨“独立”的张景惠宣布自任东三省特别区（哈尔滨）“治安维持会”会长；１０月１５日，东边道镇守使兼辽宁省防第1旅旅长于芷山发表宣言，叛变投敌。日军在这些叛国分子协助下准备进一步扩大其侵占区域。日军攻占沈阳、长春等地后，许多仍滞留于吉、辽两省的东北军部队不满并违抗蒋介石、张学良的不抵抗命令，向占领铁路沿线地区的日军不断发动反击。如９月２４日，约有１个营的兵力袭击了日军混成第３９旅团第７８联队守备的沈阳兵工厂；２８日，在长春附近的部队，于夜间攻入南岭日军第２师团兵营，烧毁营房１０余栋；１０月１１日，袭击了营口的日军守备队；１６日，约２个营的兵力攻击昌图县城；２３日晚，在沈阳以西的李官堡附近袭击日军守备队等。总之，从日军侵占沈阳开始，东北军民自发的游击战就展开了。
日军侵占辽、吉两省后，即积极图谋取得黑龙江省。但因黑省远处日军在东北的势力范围之外，且与苏联接壤，日军出兵侵占尚有顾忌，因而玩弄以华治华的策略，利用张海鹏伪军为前驱攻占黑龙江省。为此，给以大量械弹。
黑龙江省军政当局自辽、吉两省陷落后颇为惊慌，并因省主席万福麟远在北平，群龙无首，如何应变，莫衷一是。日寇睹此情形，更加制造攻黑的空气，意在恫吓，增加纷扰。万福麟在北平曾电令“黑省军事暂由警务处处长窦联芳负责照料，参谋长谢珂副之”，但窦接电后不关心、也不负责抗战的事，军事上一切由参谋长谢珂处理。
谢珂奉张学良命令，对进犯的张海鹏伪军进行抵抗。当即开始布置军事，准备抗敌，电令海拉尔、满洲里、黑河和东荒地各地的驻军积极准备补充，听候调遣。为保卫省城齐齐哈尔，将独立骑兵第２旅的１个团部署于泰来，对洮南方向警戒；派工兵１个连驻守嫩江铁桥，并在北岸构筑了防御工事；１０月初又将省防骑兵第２旅控制于黑龙江附近待命。
嫩江南岸的江桥是洮（南）昂（昂昂溪）铁路跨越嫩江的必经之路，系南北交通要冲，日军如侵犯省城，首先必须攻占江桥。１０月１３日，张海鹏在日军授意下开始向齐齐哈尔进犯，于是引起了江桥抗战。
江桥抗战自１０月１３日至１１月２０日，大致可分为３个阶段。
第一阶段自１０月１３日至１９日，重创张海鹏叛军。
张海鹏派徐景隆率３个团从白城子出发向江桥进犯，１５日到泰来，日军飞机飞抵龙江上空助威。１６日拂晓，叛军进抵江桥南端，与守军发生激烈战斗，其３个团在守军的反击下伤亡惨重，一齐溃退，在江桥以南地区与守军对峙。守军遂将江桥破坏３孔，阻止日军再犯。
第二阶段自１０月１９日起到１１月６日止，击败日军第２师团。
１０月１６日，马占山接到张学良任命其代理黑龙江省主席、军事总指挥的电令后，立即从黑河昼夜兼程前往省城，于１９日经哈尔滨到达齐齐哈尔，２０日上午就任黑龙江省代主席，并宣布成立黑龙江军临时总指挥部，以便统一指挥。马占山任总指挥，以副司令公署参谋长谢珂任副指挥。
马占山在听取谢珂等将领关于江桥作战情况的报告后，立即调整了部署：委朴炳珊为省城警备司令，以加强省城防卫；任王南屏为黑河警备司令，接替马占山的遗缺；将东北屯垦军３个步兵团、１个骑兵团、１个炮兵营编为步兵第１旅，开驻大兴以南布防。其中骑兵到富拉尔基以西对景星方向警戒。
关东军在张海鹏叛军失败之后即准备直接出兵，认为中国军队破坏嫩江桥是最好的借口，遂以洮昂路的修建有日本投资为理由，决定以第２师团第１６联队的步、炮各１个大队和１个工兵中队组成嫩江支队，在独立飞行第８中队协助下，以武力掩护修桥，来挑起事端，发动进攻。但当时日本陆军省和参谋本部对苏联尚有所顾忌，因而不同意关东军进攻。金谷范三曾电令关东军：“为修江桥，可以出动。但如向远离嫩江的北满出兵，无论有何项理由，非经我批准，都不许出兵。”但当从日本驻苏联大使广田弘毅口中得知苏联副外长加接罕已于１０月２９日向日本声明苏联对交战双方都不提供任何支持、采取“严格的不干涉政策”时，日本陆军省等的态度才有所改变，转而采取支持关东军的态度。１１月２日，本庄繁令齐齐哈尔日本特务机关长林义秀向马占山发出最后通牒：马占山军在１１月３日正午前必须自嫩江铁桥后撤至１０公里以外地区，在日军修桥完竣之前不得进入该地区；如不接受上述要求，则日军将使用武力。马占山决定对日军修桥不予干涉，但如进攻中国军队，则采取自卫措施。
４日上午，日嫩江支队的先遣中队在飞机掩护下从江桥车站北进，通过嫩江桥后向大兴车站以南的中国军队阵地进攻。马占山卫队团徐宝珍部奋起迎击，将其击退。下午，日军集中兵力，在飞机和炮兵的支援下连续进攻，均被守军击退。日军伤亡甚众，低飞投弹的飞行员大针新一郎中尉亦被击伤。
５日上午，日军集中全力再次发动进攻。战斗极为激烈。马占山军除先后增加省防步兵第２旅的２个步兵团以加强正面阵地的防御力量外，又派出省防骑兵第１、第２旅（各２个团）分别从左、右两翼迂回至日军侧后将其包围。日军被迫由进攻转为就地防御，其后方勤务分队大部被迂回的骑兵所歼灭。
当日夜，日军第２９联队的１个大队前来增援，到达后立即发动进攻，但很快亦被马占山军所包围。本庄繁再急调第１６联队的１个步兵大队和３个炮兵中队来援。
６日晨，日军增援部队到达，为解救被围日军，在飞机轮番扫射、轰炸支援下立即发动猛攻。当日，马占山亲自到阵地督战。双方伤亡均众。日军在马占山军的顽强抗击下，攻击受挫，进展困难。本庄繁当即又令第２师团多门二郎率在沈阳地区的第２９联队、骑兵第２联队、野炮兵第２联队、临时野战重炮兵大队、工兵中队和混成第３９旅团的１个大队急开江桥附近增援。由于江桥战斗情况发生变化，马占山军在重创进攻的日军后，于当日中午开始主动向三间房一带转移，以骑兵第１旅与步兵第１旅重新组织防御，因而本庄繁于下午３时又下令多门二郎停止前进，返回原驻地。
在马占山直接指挥下，守军第二阶段的战斗非常英勇顽强，抗击了日军三天两夜的空中和地面的进攻。据日方记载，此役日军死伤１９７人（一说死１６７人，伤６００余人）。马占山军伤亡约５００人。
第三阶段自１１月７日起，到１９日守军撤出江桥地区。
日军进攻失败后并不甘心。８日，本庄繁令林义秀通知黑龙江省政府，要求马占山下野，由省政府将政权“和平授予”张海鹏。马占山置之不理，并于１０日通电全国，阐述江桥前期抗战的原委及黑龙江省军民的抗战决心，以揭露日本的野心与阴谋，同时调驻扎兰屯的省防步兵第１旅开往景星地区布防。１１日，本庄繁通过林义秀再一次要求马占山下野，要求将马占山部撤出齐齐哈尔，并声称“为保证洮昂铁路的安全”，日军有进驻昂昂溪车站之权，限马占山于１２日晚１２时前答复。与此同时，日军不断以小部队和飞机、炮兵向马占山军阵地进行袭扰性进攻。马占山再一次拒绝了日方的要求，并指挥部队将进攻的日军击退。
１３日，本庄繁决定暂时减少长大铁路沿线及新占领地区的警备兵力，由第２师团长多门二郎集中力量直接指挥击灭马占山军，占领齐齐哈尔，并将作战计划上报陆军省和参谋本部。１４日，参谋总长金谷范三复电本庄繁：如果马占山不接受撤往齐齐哈尔以北、向中东铁路以南出动的要求时，“贵军应采取自卫上认为必要的自主行动”。１５日，本庄繁向马占山发出让其撤至齐齐哈尔以北、并限令１６日中午前答复的通牒。此时，嫩江铁桥已经修好，日军第２师团主力（步兵约１０个大队，骑兵２个中队，野炮兵６个中队，重炮兵２个中队，工兵１个中队）已经先后运至大兴地区；关东军于１１月１１日新成立的飞行队的独立第８、第９中队也已进至泰来及大兴两个新修的前进机场。
１６日，马占山再次拒绝了日军的无理要求。当晚，金谷范三下令关东军“向齐齐哈尔以北推进，并以果敢行动将其歼灭”。本庄繁当即下令第２师团向三间房一带的马占山军阵地进攻。为加强进攻力量，本庄繁还将驻沈阳的混成第３９旅团配属给第２师团，令其立即乘车至大兴集结（由于东屏等地多处铁路被东北军游击部队破坏，该旅团未能按时到达战场参加战斗）。１７日上午，日军第一梯队部队开始进攻。均为守军击退。１８日拂晓，日军第２师团各部全部投入战斗。马占山军奋勇抗击，守住了阵地。天明后，日军先以炮兵、飞机对守军阵地连续射击、轰炸，实施火力准备，尔后以轻武器的交叉火力掩护步兵突击。守军阵地被破坏殆尽，部队伤亡极众。至９时左右，日军突破了三间房附近的第一线阵地，但在三间房以东、以西的守军仍坚守阵地，多次以肉搏击退日军的进攻。激战至中午，马占山为保存力量，下令所属部队逐次撤离第一线阵地。日军追击至榆树屯、昂昂溪一线，停止前进。
马占山军撤至齐齐哈尔以南地区后，即以小部队实施掩护性阻击。马占山率部队及黑龙江省军政机关于１９日４时向海伦、拜泉转移。日军于１８日晚开始向齐齐哈尔追击前进，沿途未遭坚强抵抗，于１９日下午３时进入齐齐哈尔市。江桥抗战结束。
据日方记载，日军第二师团进攻江桥的参战总人数约５９００人，伤亡（含冻伤）达１１８１人（一说１３７８人），占其总人数的２０％。又据日军统计，马占山军参加江桥抗战的总人数约为１１ ８００人，伤亡约１１００人。
违反蒋介石不抵抗命令的江�