与一般认为东北军完全采取不抵抗政策不同，实际上，在日军侵占东北过程中，东北军各部并不乏奋起抵抗者，他们和日军的战斗几乎持续了一年之久，特别是黑龙江省政府，曾一直在东北境内存在到1933年。
“九一八”事变时，东北境内的国民政府正规军为张学良所部“东北边防军”，主力在辽宁，约有兵力二十万，他们在猝不及防丢失北大营和奉天（沈阳)城后退守锦州，和日军曾在锦州前线的白旗堡等地展开激烈战斗，并一度击退日军进攻。但由于国民政府的妥协退让，东北军最终确定不抵抗方针，辽宁各部正规军在1932年初退入关内。日军并经过激战占领山海关，控制了入关的锁钥。吉林守军兵力约五万，在“九一八”事变之后于南岭等地曾积极抵抗日军入侵，但由于守将熙洽投敌，部队分裂，以省政府警卫团长冯占海（张作相外甥)为首的抵抗力量退到哈尔滨附近，与依兰守将李杜等合兵抗战，哈尔滨失守后退向吉东，逐次抵抗日军的东进攻击。
黑龙江省有兵力约两万，人员最少，装备最差，但因为马占山誓师抗战，指挥省防军在江桥至省会齐齐哈尔之间与日军迭次苦战，所以黑省抗战声势最大，与敌重大杀伤并一度守住嫩江防线。但日军增兵再次进攻后，齐齐哈尔终于失守。此后，马占山带省政府退往海伦，呼伦贝尔守将苏炳文则退往扎兰屯。此时，日军已扶植伪满洲国，1932年中，马占山一度表示与日军合作，但很快重新起事。
虽然东北军不乏勇于抗战的官兵，但因为指导思想混乱，缺乏关内支援，也有很多大员如张景惠、张海鹏、于芷山等选择投靠日军，成为日军攻占东北各地的得力帮凶。至1932年底苏炳文在呼伦贝尔战败退入苏联，东北全境东北军正规军的抵抗已经告一段落，马占山等虽然仍在坚持抗战，但已经脱离东北军指挥系统，而呈现义勇军化的状况。