在二经街一带，黄显声率领大约二百名警察利用临时修整的工事向气势汹汹的日本关东军打响了中国抗战的第一枪。在没有援军孤立作战的情况下，黄显声却身先士卒，指挥作战，打退了日军的攻击。侯公纯带领一队警察，在黄显声的侧翼掩护，坚持了三天，警察们已经很是疲惫了，开小差的不计其数，侯公纯虽然恼怒，却也没有办法。“处长，日本人的铁甲车上来了！”忽然有人慌慌张张地喊道。侯公纯已经两天没有合眼了，这会儿正躺在一处角落里休息，一听这话，一点睡意都没有了，连忙跳了起来，拿着望远镜望了过去。果然，远处的路上已经有一辆辆挂着铁壳的车缓缓开来。侯公纯好歹在日本留学了几年，知道这东西叫“坦克”，披着铁甲，不要说只有几支步枪的警察，就是蒋介石的中央军精锐部队，看见这些坦克也没有一点办法。
侯公纯这些天来第一次感到绝望了：“赶快告诉黄厅长！”不想打仗的人都已经跑光了，现在留下的都是下决心抵抗的，听到侯公纯的话，二话不说，冒着枪林弹雨，向黄显声所在的地方跑去。日本人的坦克逐渐逼近了，已经可以听到隆隆地轰鸣，侯公纯心想哪怕有手榴弹也好，可是现在身边连弹片都没有。“后退，继续组织防线！”看着不远处的坦克，侯公纯无奈地喊。警察们三三两两地后退，不少人在离开掩体的时候被流弹射中，伤亡惨重。不久负责联络的人回来了：“黄厅长说了，让大家分头突围，到锦州方向集合！”侯公纯一愣，恨恨地看了日本人的坦克一眼，挥挥手：“跟我撤！”东北军抵抗到二十一日夜里，日军动用了坦克，并炸毁民房，从几路进兵，向黄显声的警察部队围攻过来。警察毕竟不是正规部队，单兵素质不强，很快就伤亡惨重，有的已弃枪逃跑了，有的开始投降。黄显声心情万分沉痛，只得下令以分局分队为单位，尽量带上武器弹药退出西城门，向新民、锦州方向集中待命，自己暗中潜伏下来，还准备寻找机会收回失地。
天亮后，日军从小西门列队进入沈阳城，将膏药旗插在城门楼上，炫耀胜利。臧式毅屈膝降日，还不知羞耻地带领部分官员和商人举着膏药旗欢迎日军。黄显声一看，收复沈阳是不可能的了，只好乔装离开沈阳，去北平面见张学良。至九月十九日十时，日军先后攻占沈阳、四平、营口、凤凰城、安东等南满铁路、安奉铁路沿线十八座城镇。长春地区的东北军自发反击，战至次日，长春陷落。九月二十一日，东北边防军驻吉林省副司令长官公署参谋长熙洽率部投敌，日军第二师主力占领吉林。十月一日，东北军黑龙江洮南镇守使张海鹏投敌，且奉日军命令派出三个团进攻齐齐哈尔。十月十六日在嫩江桥，被黑龙江省防军击退。守军炸毁嫩江铁路桥的第一、第二、第五号桥，以阻止日伪军进犯。十月二十六日，关东军第二师第二十九团占领四洮铁路沿线主要城镇。十一月四日，关东军嫩江支队攻击嫩江桥北守军。黑龙江省政府代主席兼代东北边防军驻江副司令长官马占山指挥三个旅，五个团共一点六万余人进行江桥抗战，战至十一月十八日，终因伤亡惨重而弃守省城齐齐哈尔，撤往克山、海伦。十一月十九日，日军攻陷齐齐哈尔。