爆炸同時，呆在鐵路爆破點以北約四公裏的文官屯的川島中隊長，立即率兵南下，開始襲擊北大營。
爆炸後，駐紮中方北大營和沈陽城的日軍兵分南北兩路，向中國軍隊駐地北大營進攻。南軍為平田幸弘指揮關東軍第2師步兵第2旅第29團，北軍為島本正壹指揮的鐵路守備隊第2營。
當時，北大營駐守的東北軍第七旅毫無防備，被打得措手不及。而事前張學良曾訓令東北軍不得抵抗，駐守部隊並未做出激烈反擊。第七旅三個團中有兩個團按指示撤走，只有王鐵漢的620團未及時接到撤退命令，被迫自衛抵抗，最後突圍撤走。由於執行不抵抗命令(.蔣介石曾密電張學良：“沈陽日軍行動，可作為地方事件，望力避沖突，以免事態擴大。壹切對日交涉，聽後中央處理可也。”)，北大營逾萬名守軍被只有500多人的日軍擊潰。
2.遼寧、吉林主要城鎮淪陷
日軍在沈陽當獨立守備隊向北大營進攻的同時，關東軍第2師第3旅第29團向奉天城攻擊。9月19日淩晨，關東軍司令本莊繁下令：遼陽的第2師主力增援對奉天的進攻；獨立守備隊第3營進攻營口、第4營進攻鳳凰城、安東（今丹東）；第2師第3旅主力、騎兵第2團、獨立守備第1營分別進攻長春寬城子、二道溝、南嶺等地。至9月19日10時，日軍先後攻占奉天、四平、營口、鳳凰城、安東等南滿鐵路、安奉鐵路沿線18座城鎮。長春地區的東北軍自發反擊，戰至次日，長春陷落。9月21日，東北邊防軍駐吉林省副司令長官公署參謀長熙洽率部投敵，日軍第2師主力占領吉林。
3.黑龍江主要城鎮淪陷
10月1日，東北軍黑龍江洮南鎮守使張海鵬投敵，且奉日軍命令派出3個團進攻齊齊哈爾。10月16日在嫩江橋，被黑龍江省防軍擊退。守軍炸毀嫩江鐵路橋的第1、第2、第5號橋，以阻止日偽軍進犯。10月26日，關東軍第2師第29團占領四洮鐵路沿線主要城鎮。11月4日，關東軍嫩江支隊攻擊嫩江橋北守軍。黑龍江省政府代主席兼代東北邊防軍駐江副司令長官馬占山指揮3個旅，5個團***1．6萬余人進行江橋抗戰，戰至11月18日，終因傷亡慘重而棄守省城齊齊哈爾，撤往克山、海倫。11月19日，日軍攻陷齊齊哈爾。
4.錦州、哈爾濱淪陷
張學良在事件爆發後離開奉天，帶領屬下轉移到錦州。1931年10月8日，關東軍派出12架轟炸機空襲錦州。對此，南次郎陸軍大臣依然對若槻禮次郎首相聲稱“由於受到中國軍隊的防空炮火攻擊，才不得已采取自衛行動”，此後關東軍發表公開聲明，宣稱“張學良在錦州集結大量兵力，如果置之不理，恐將對日本權益造成損害。為了盡快解決滿蒙問題，關東軍有必要驅逐錦州政權。”此後，幣原主張的國際協調主義外交政策受到了嚴重的挫折，日本在軍國主義的道路上越走越遠。
日軍攻占黑龍江省主要城鎮後，開始進攻遼西地區。12月15日，關東軍進攻錦州。12月17日，日本陸軍中央部由日本本土增派混成第8旅，並從朝鮮調第20師司令部、混成第38旅、重轟炸飛行中隊以增援關東軍。12月28日，第2師主力渡過遼河進攻錦州；12月30日，混成第39旅進攻打虎山（今大虎山）。1932年1月3日，第20師司令部率混成第38旅占領錦州。駐錦州的東北軍第12、第20旅和騎兵第3旅已奉命撤退至河北灤東地區和熱河。1月28日關東軍第3旅由長春向哈爾濱進犯，同時從遼西地區調第2師增援。當時為了轉移國際社會對滿洲的關註，日本在國際大城市上海挑起事端，引發了壹·二八事變。1月31日，依蘭鎮守使兼第24旅旅長李杜率吉林自衛軍進行哈爾濱保衛戰。激戰五天，自衛軍傷亡慘重，撤往賓縣。2月5日，日軍攻陷哈爾濱。
由於蔣介石的“不抵抗政策”，在不到半年的時間內，整個東北三省100萬平方公裏的大好河山和3000萬同胞陷於日寇鐵蹄的蹂躪之下。
5.滿洲國成立
由於受到了國際輿論的普遍譴責，關東軍不敢悍然武力占領滿洲全境，因此考慮建立傀儡政權。當時擔任特務機關負責人的土肥原賢二大佐遊說了已經退位的清朝末代皇帝溥儀。當時關東軍以復興滿清為條件，說服溥儀回到東北。11月10日，溥儀從天津出發，11月13日到達營口，最後停留在駐守旅順的日本軍營內。
1932年3月1日，日本扶植的滿洲國正式成立。溥儀擔任國家元首，首都定在「新京」（現在的長春），年號定為「大同」。上述宣言都在東北行政委員會委員長張景惠的公館發表。國際聯盟強烈譴責日本政府的行為，並不承認滿洲國政府的合法性。日本表示抗議並且脫離國際聯盟。
3月9日，溥儀登基儀式在新京舉行。
1932年9月15日，日本與偽滿洲國簽訂《日滿議定書》，滿洲國承認日本的既得權益，並允許關東軍在滿洲國內駐軍。九壹八事變簡介
1931年9月18日，日本駐中國東北地區的關東軍突然襲擊沈陽，以武力侵占東北的事件。
19世紀末至20世紀前半葉，日本逐步確定了征服世界必先征服中國，征服中國必先征服“滿蒙”的戰略方針。1930年，世界資本主義經濟危機波及日本，為了轉移日益激化的國內階級矛盾，日本加快了武力侵華的步伐，於1931年7月和8月在東北制造了“萬寶山事件”和“中村事件”。9月18日，日本又制造“柳條湖事件”，發動了侵略中國東北的戰爭。
當晚10時許，日本關東軍島本大隊川島中隊河本末守中尉率部下數人，在沈陽北大營南約800米的柳條湖附近，將南滿鐵路壹段路軌炸毀。日軍在此布置了壹個假現場，擺了3具身穿中國士兵服的屍體，反誣是中國軍隊破壞鐵路。日軍獨立守備隊第二大隊即向中國東北軍駐地北大營發動進攻。次日晨4時許，日軍獨立守備隊第五大隊由鐵嶺到達北大營加入戰鬥。5時半，東北軍第七旅退到沈陽東山嘴子，日軍占領北大營。戰鬥中東北軍傷亡300余人，日軍傷亡24人。這就是震驚中外的九壹八事變。
國民黨政府對日本的侵略采取不抵抗政策。事變發生前，蔣介石於8月16日致電張學良：“無論日本軍隊此後如何在東北尋釁，我方應予不抵抗，力避沖突。”9月12日，他在河北石家莊召見張學良時說：“最近獲得可靠情報，日軍在東北馬上要動手，我們的力量不足，不能打。我考慮到只有請國際聯盟主持正義，和平解決。我這次和妳會面，最主要的是要妳嚴令東北全軍，凡遇到日軍進攻，壹律不準抵抗。”事變發生後，國民黨政府電告東北軍：“日軍此舉不過尋常尋釁性質，為免除事件擴大起見，絕對抱不抵抗主義。”當時，日本關東軍只有1萬多人，而中國東北軍駐在東北的有16.5萬人。東北軍部隊多次接受不準抵抗的訓令，在日軍突然襲擊面前，除小部分違反蔣介石的命令奮起抵抗外，其余均不戰而退。
9月19日上午8時，日軍幾乎未受到抵抗便將沈陽全城占領。東北軍撤向錦州。全國最大的沈陽兵工廠和制炮廠連同9.5萬余支步槍，2500挺機關槍，650余門大炮，2300余門迫擊炮，260余架飛機，以及大批彈藥、器械、物資等，全部落入日軍之手。據統計，僅9月18日壹夜之間，沈陽損失即達18億元之多。此後，東北各地的中國軍隊繼續執行蔣介石的不抵抗主義，使日軍得以迅速占領遼寧、吉林、黑龍江3省。
九壹八事變是日本帝國主義長期以來推行對華侵略擴張政策的必然結果，也是它企圖把中國變為其獨