日寇在攻击发起20分钟后，又派假扮中国军人的日本军人，将沈阳到文官屯段铁路拆毁，史称“柳条沟事件”，当作其发动武装侵华的借口。同时枪杀所雇穿中国军服之华人乞丐十余人，并拍照片，诬赖中国军人拆毁此段铁路，以为开战借口。
日人《盛京时报》9月19日上午6时发出号外，将发动进攻时间由10时10分改为11时。但不管报纸如何撤谎，实际上，日军进攻沈阳是在10时10分，而铁轨之毁则在10时30分，已晚于开战二十分钟，反而弄巧成拙。
日军进攻沈阳名义上的总指挥为日本关东军司令官本庄繁，实际上是建川和板垣。具体进攻军队为日军第二师团及龙山调来之敢死军一个联队，共四个联队，分三路进攻。第一支队为步枪队；第二支队为机关枪队；第三支队为炮队。三路直攻北大营，一时炮火连天，将北大营团团包围。
当时守北大营的是东北陆军王以哲第七旅。王旅长18日晚尚在同泽俱乐部出席水灾筹赈会，毫无准备。10时30分炮响后，营房被击，七旅始向军署参谋处长荣臻报告。王以哲即与荣臻、朱光沐、臧式毅、吴泰勋等在朱宅开紧急会议；并立即以电话报告张学良。张学良当然答复不予抵抗，令军队撤退。很快，日军攻入营房，将北大营一火焚之。11时，日军向城内进攻。东北当局向日领事交涉，日领事竟答以军事行动，外交官无法制止。日本又军队与政府相分立了，他们真是可以信口胡诌而不脸红。
然后，日军第二路军继向城东东山嘴子东大营进攻。东北军因奉不抵抗命令，又一枪未放响，让出东大营。日军第三支队为炮队，分三路进攻沈阳城。第一路攻南市场，第二路攻北市场，两处军警，多被关押，甚至枪杀。第三路专攻城内，有日军七百余名，分由大小西关两股侵入城内。两处日军均缒城而入，斩杀守门士兵。
19日上午5时30分，日军占领沈阳全城。日本的太阳旗遂高挂沈阳城头。张学良家私也多被日军抢走和毁坏。
第七旅死伤官兵三百二十二名。王以哲于19日下午4时，化装逃出沈城，辗转将部队带回锦州。
19日日军侵占沈阳后，日关东军司令官本庄繁特出一个布告，说明兴兵侵占沈阳原因。他说：“为布告事，照得昭和六年九月十八日午后10点30分时，中华民国东北边防军之一队，在沈阳东北侧北大营附近，爆破我南满铁路，并驱其余威，敢于袭击日本军守备队，是彼开始敌对行动，自甘为祸首。……本职夙负保护铁路之重责者。因为拥护其既得利权，确保本帝国之威信，兹方执机，断然处置，无敢所踌躇。……昭和六年九月十九日。大日本关东军司令官本庄繁。”
本庄繁一转手间，便无中生有，把一切责任完全推到中国军队身上。
东北军虽一枪未放，拱手让出沈阳，本庄繁也未因此感念中国当局“忍让之德”，或无口可借，便停止继续侵略，而是变本加厉，迅速侵占东三省锦绣河山。日军侵略中国国土，中国军队进行抗战理由正当，有何成为“借口”可言？一面抗战，一面请国联解决，也完全可以。所以，怕日人找“借口”，并不能成为不抵抗的理由。
9月19日，日军侵占安东、营口、田庄台、抚顺、盖平、复县、海城、凤城。9月24日，侵占开原。9月25日，侵占四平。10月8日，侵占本溪、铁岭。10月11日，侵占梨树。10月15日，侵占通辽。10月24日，侵占新民。10月25日，侵占洮南。11月13日，侵占怀德。
9月19日晨2时，日军第三旅团开始侵占吉林省。11月12日，日军进攻黑龙江省。
此间有马占山对日军之江桥抗战，旋因后援无继而失败。19日至20日，马占山军退出黑省。日寇所到之处，烧杀抢掠，惨无人道。
就这样，蒋介石一枪未放将我东北国土让给日本侵略者。他虽不是以文字让土，而确是从实质上出卖了东三省，则毫无疑问，这是世界历史上从未发生过的“奇迹”。
此后，国人为谴责这种辱国行为，给张学良以“不抵抗将军”的绰号。
9月19日晨，日本首相若槻匆匆到宫内见裕仁天皇，假意要求不扩大事态，并使日本关东军撤回军营。裕仁当然“不会反对”，便点头应允。下午8时，裕仁的主要顾问在宫廷树林中召开紧急会议，最后决定由天皇负责支持日军侵占东三省，若槻首相可以认为与此无关。然后又将天皇裕仁隐于幕后，把责任推给少壮军人的擅自行动。并以此对外发表消息，以蒙骗世人。其实，日本天皇的权威世人皆知。而军人竟敢不听命令，擅自为之，在日本军中尤其不能。裕仁发动对外侵华，原是路人皆知的事实，掩盖也毫无用处。所以美国总统里根最近又一次指出，是裕仁发动了太平洋战争。
“九·一八”日军侵占沈阳，继之侵占东北后，国民政府对一枪不放、放弃东北的原因解释为：中国科学落后，不能和日本从事科学的战争；而且“当时中国的封建势力、反革命势力依然存在，也不能进行全民的战争，因此第一条路不能走。”
无力抵抗当然不是理由。如果依此理由为理由，那么中国永远也没有资格对帝国主义作战。清政府当年也不应当进行抗法战争。
蒋介石的国民政府当时命中国出席国联的代表施肇基于9月21日也向国联提出控诉：
一，制止事变扩大。
二，立即恢复冲突前原状。
三，决定中国应得赔偿及数量。
并请国联派一个调查团负责调查。这当然是作给中国人民看的官样文章。但日本政府反对调查，强调由中、日两国共同解决。9月23日，蒋以国民政府名义向全中国人民发表告全国同胞书，其中特别强调如下一段：“政府现时，既以此案件诉之于国联行政院，以待公理之解决，故希望我全国军队，对日军避免冲突；对于国民，亦一致告诫，务须维持严肃镇静之态度。至对于在华日侨，政府亦严令各地方官吏妥慎保护，此为文明国家应有之责任。吾人应以文明对野蛮；以合理态度显露无理暴行之罪恶，以期公理之必伸。然为维持国家之独立，政府已有最后之决心，为自己之准备，决不辜负国民之期望。”
这段声明有两个重大特点。一个是它与清政府一样，在洋人行凶杀人后，仍大力保护洋人安全，而镇压人民反抗；第二个特点，是前后矛盾的，前面既然已说无力进行抗战，后面又说已为自己做好准备，决不辜负国民期望，这不是矛盾的吗？
10月22日，国联理事会会议主席法国白理安提出决议草案四条：
（一）日本下次理事会（11月16日）以前，应将军队撤至铁路区域以内；
（二）重申中国保护日侨诺言，并请中国同意各国代表视察此诺言之实行情形；
（三）撤兵实现后，中日应即开始谈判；
（四）设调解委员会。24日，国联理事会以十三票赞成通过，日本一票反对。24日休会后，日军即进攻锦州，并开始炮制伪政权。11月16日，理事会在巴黎开会时，中国代表要求国联派驻中立国部队。日本为拖延时间，就提议派调查团到中国实地调查。12月10日，国联接受日本要求，派李顿组织调查团。
1932年8月30日，李顿勋爵草拟成《报告书》四百余页送交国联（日内瓦）。但《报告书》是用温和的调子谴责了日本侵略行为。虽然调子温和，而裕仁天皇也拒不接受，竟于9月15日向全世界宣布承认伪满洲国，作为对李顿勋爵的回答。11月8日，罗斯福当选美国总统。次年2月17日，国联十九人委员会建议国联采纳李顿《报告书》。并发表批评日本政府的一万五千字的结论。这个结论向全世界公众广播了达十小时之久。24日，国联大会以42票比零票，一致通过谴责日本和不承认伪满。
12月11日，日本若槻（次郎）内阁全体总辞职。由政友会犬养毅组阁。但是，犬养毅组阁后，对奉行军国主义政策不力，但也无力阻止日军侵略，因为日本的一切军事侵略，由裕仁天皇直接策划。日军侵占东北后，又接着侵占上海。
“九·一八事变”后，全国人民纷纷谴责蒋介石卖国，北京、上海、天津、杭州、太原、长沙、西安、开封、广州、武汉、福州、南昌各大城市学生和工人游行示威，掀起了抗日运动。12月，平津等地学生代表陆续到南京请愿，请蒋抗日，在抗日大潮冲击下，蒋亲自接见了学生代表，并许以“我如不抗日，可杀我蒋某之头”。
第四次“围剿”
1932年5月24日，蒋特兼任“鄂豫皖三省剿匪总司令”，副总司令为李济深，总参谋长为曹浩森。蒋又赴汉口亲自督战，开始对鄂豫皖的“大围剿”。并拟定口诀云；“以少击众，以实击虚，以整击零，以正击奇。”总动员二十四个师，重点进攻鄂豫皖洪湖地区；对中央苏区则采取箝制性包围。其目的是解除对中国中枢地区武汉的威胁，以便有利于实行“先安内”的政策，以解除后顾之忧。
此次“围剿”，蒋介石对其军队和行政干部大讲先安内而后攘外的谬论。
1932年6月22日，蒋介石对鄂豫皖湘赣军政长官发表讲话，提出“三分军事，七分政治”的口号。他说：“剿共不能专靠武力，这次剿匪，要七分政治，三分军事。”他已开始认识到政治对军事的重要影响，并具体说明要有军事的胜利，必须有政治的清明。
他认为政治清明的标志，一是赏罚分明和严刑罚。处罚时，不准再实行辞职、革职、撤差的做法，而只有降级、监禁、杀头三种，目的是以此杜绝做事不负责任和混日子的行为。他说：“现在只有雷厉风行的方法，重重处罚，才能使各负责人员有所畏惧，不能不负责作事”，以养成一种严正风气。
二是官员知廉耻，肯负责，不互相推诿，提高效率。他也已认识到他的政权下面“政治完全不能推动”，各级政府官员均是不愿负责任，互相推托，不做事情，非常腐败。因此也很想使他的政府机构成为一架灵活的机器，为他服务和运转。但他对此的救治方法，就是知廉耻。上一条是以重刑推动政治机器，此一条是以礼义廉耻养成负责心理；亦即以刑与礼相结合而完成其政治机器的正常运转，然后取得国人拥护。这两条属于政治清明。
此外是丈量土地，清查户口，进行社会改良。他说这是中国社会的组织。他想用土地来缓解农民的反蒋情绪，以便有利于围攻红军的战争。他认为处理土地的方法，不要用一个格式，可以多样化，可以采用耕者有其田，平均地权的方法，也可以地还原主，二、五减租。此目的无非使贫苦农民得到或多或少的土地，可以活下去，以减弱其反抗心理，使其不跟红军走，甚或协助他进攻红军。
但是蒋介石以封建独裁君临中国，人民绝对无权，因而无人监督高级或中、基层官吏，则各级官吏便可以为所欲为，称王称霸，上则瞒蒋，下则压民，均是千百个小蒋介石各自为政，蒋欲推动其政治机器，实是万万不能。因而土地政策也好，赏罚分明也好，均是一纸空文，徒然自欺欺人而已，是绝无人实行的。封建的土地关系丝毫未变，而腐败的政治，依然如故，他也只能依靠其军事力量来进攻红军。
第四次“围剿”。蒋部署了两个战场，一个主战场在鄂豫皖；一个次战场在江西中央苏区。在中央苏区，以吴奇伟、孙连仲部守北面永丰崇安；十九路军守东线；粤军自南进攻。7月初，粤军自南北进，大举入侵赣南。7月中旬，红三军击溃李汉魂部十三个团。7月17日，击溃孙连仲二十七师，克乐安、宜黄，高树勋四个团被缴械。20日，又于南丰地区击溃毛炳文、许克祥十个团。22日收复南丰。10月，红军转入福建，连克清流、归化等数城。继进闽北，攻克金溪等地。
1933年1月，三军团协同五军团西上赣东，迎接方志敏红十军南进，使蒋军无法得逞。
主战场方面，是蒋介石亲自指挥，对鄂豫皖红军作战。
对鄂豫皖的围攻，开始于1930年12月中旬，至1931年12月下旬结束，是为第一阶段。本阶段总兵力为十七个师又两个旅、两个骑兵师。蒋采用互相联络，严密包围，逐步进剿战略原则，于1月15日，以主力军从霍山、固始、潢川、罗田方面向麻埠进犯。另以偏师自六安、霍山地区进行协助作战。
红四方面军则在邝继勋指挥下，采取乘隙捣虚、避强击弱战略原则，突围进入皖中，威胁安庆。红军以金家寨、新集为中心地区，保存实力，避免决战。战斗至12月下旬，该方面红军开始分散于鄂豫皖各地区，化整为零。蒋第一阶段的“围剿”至此暂告一个段落。
前在一月上海抗战时，是由派何成浚、刘峙、刘镇华、郭汝栋、王陵基、曾以鼎、王均诸部分路围攻鄂豫皖红军。5月5日，上海停战，蒋对日妥协，转而再加强对该处红军的作战力量。
6月初，武汉组成总司令部。7日蒋于庐山召开五省军事会议。何应钦、何成浚、熊式辉、陈诚、陈调元、夏斗寅、高凌百等均予参加。会议决定军分三路，按照堵剿、进剿、清剿、追剿顺序，按期进军。并以飞机撒传单，劝导民众和引诱红军指战员投降。各路军部署如下：
右路军：司令官李济深兼，副司令官王均。下分三个纵队：第一纵队指挥官为第四师长徐庭瑶兼任，辖本师和宋世科独四十旅；第二纵队，以第十二师长曾万钟兼领，辖本师和王均第七师；第三纵队以二十五路梁冠英兼领，辖本路和胡宗南第一师；预备队以五十五师长阮肇昌兼领，辖本师和范熙积四十六师、岳盛宣五十七师。
中路军：司令官为蒋中正本人兼，副司令官刘峙。下辖第一纵队，以七十六师长张钫兼领，包括本师和戴民权四十五师、宋天才七十五师、郜子举新编二十师；第二纵队以陈继承任指挥官，下辖黄杰第二师、李玉堂第三师、李思想第八十师、陈耀汉第五十八师和骑兵十三、十五旅；第三纵队，以马鸿逵为指挥官，下辖马腾蛟三十五师、骑三旅；第四纵队以三十一师长张印湘兼领，辖本师和二十二路特务旅；第五纵队以四十七师长上官云相兼领；第六纵队以卫立煌为指挥官，下辖李默庵第十师、蒋伏生八十三师；预备队以钱大钧为指挥官，下辖俞济时八十八师，汤恩伯八十九师。
左路军：以何成浚兼司令官，徐源泉为副司令官。下辖第一纵队，以万耀煌任司令，下辖本十三师；第二纵队司令为四十四师萧之楚兼；第三纵队司令为四十一师长张振汉兼；第四纵队司令为独三十七师长刘培绪兼。
长江上游剿匪总指挥，为王陵基，下辖杂牌军两个路，两个旅和一支队。
左路军重点进攻洪湖地区贺龙部红军（军团）和孔荷宠十六军；中、右路军主攻第四方面军。第四方面军徐向前第四军、蔡申熙第九军、邝继勋二十军等。贺龙二军团等曾北上河南嵩县，再转陕南，后化整为零，转进巴东。
第四方面军初获胜利后，与敌转战，使敌疲于奔命。但自12月28日起，因四方面军不再执行原来的正确的战略原则，而用张国焘的“坚决地进攻”，不后退的错误战略，蒋得以用“筑堡修路，稳扎稳打”策略击败了红四方面军。张国焘被迫率主力军西撤陕南、川北。蒋之武汉威胁遂解。遂又于1933年1月1日，开始对中央苏区进行第四次“围剿”。