10月20日，差不多一個月的時間，趙恆並沒有等到關東軍來攻城的消息，反而是得到唐莉娜在海南建基地的消息。然而兩天後的10月22日，經過一個月多的時間完全消化和吸收大量兵源的關東軍殘部比原來不到3萬人的1－2個師團變成現在擁兵30多萬下轄10個臨時師團的強大部隊，本莊繁等人認為現在自己這方部隊是兵強馬壯可以實施吞並滿蒙及整個東三省的計劃。
令人感到驚訝的是這次關東軍並沒有首先攻擊幾百公裏之外的遼寧首府沈陽城，而是按照作戰參謀部石原莞爾大佐等人製定的欲先滅遼寧必先滅吉林、黑龍江的計劃，計劃中30萬大軍將兵分兩路其中一路攻占最近的吉林，另一路則繞過遼寧直奔黑龍江，最後兩軍匯合圍殲遼寧沈陽城裏負隅抵抗的神秘部隊。原關東軍司令官菱刈隆中將坐鎮旅順司令部協調司令部與前線作戰部隊，司令官本莊繁中將率一路15萬大軍攻占吉林全境，參謀長三宅光治少將則率領另15萬大軍攻占黑龍江全境，而後兩支大隊最後匯合迅速拿下沈陽城乃至遼寧全境，這樣東三省將徹徹底底納入日本的版圖。
10月21日，吉林省主席張作相所轄下8萬多東北軍在15萬關東軍強勢兵力攻擊下奮起抵抗，然由於兵力懸殊傷亡過半不得不大軍撤離。關東軍未尾隨而至而是放任這支部隊離去，三天後的27日早吉林全境宣告正式落入關東軍之手。此役，在飛機大炮的支援下關東軍傷亡不足一萬，而吉林東北軍在沒有外援以及航空部隊的情況下激戰三晝夜所部傷亡四萬多，最後不得不退出吉林搭乘入關內的火車。
見吉林到手後，10月22日夜在參謀長三宅光治少將的率領下關東軍另一路大軍乘坐火車汽車等各種交通工具長途奔襲黑龍江，23日上午在被切斷了電話電線無任何外援的情況下黑龍江省主席常蔭槐、萬福麟所部下轄不到2萬人的部隊在海洋一般湧來的15萬關東軍麵前迅速土崩瓦解，黑龍江省主席等人不得不放棄黑龍江搭乘前往北平的火車進入關內。史實：1931年九一八事變後，日本侵略軍迅速占領吉林，繼續向黑龍江省進犯。那時黑龍江省省會在齊齊哈爾，日軍要占領齊市，必須經過洮(洮南)昂(昂昂溪)鐵路上的嫩江橋。剛剛受任的黑龍江省代理省主席兼軍事指揮馬占山，以約3個旅的兵力布防於嫩江北岸，扼守嫩江橋。11月4日，日軍以新組建的第一滿鐵守備師團發動進攻，被東北軍一部擊退。11月6日，關東軍以新組建第二滿鐵守備師團投入作戰。馬占山親赴前線指揮，與敵鏖戰，日軍以優勢炮火和飛機、坦克掩護，輪番猛攻，陣地失而複得，形成拉鋸。12日，日軍又增派新組建的第三、第四、第五等三個滿鐵守備師團，加強進攻。馬占山孤軍奮戰，因部隊傷亡過大，後援無繼而撤退。19日，日軍占領齊齊哈爾，省會遷至海倫。江橋抗戰曆時半個月，是九一八事變後中國軍隊對日軍的第一次有力抵抗，馬占山雖敗猶榮，獲得國人讚譽。而江橋抗戰時，馬占山可謂孤軍奮戰，未獲駐防錦州一帶東北軍的實力援助。少帥雖然電令馬占山死守勿退，但張駐錦州部隊毫“無戰鬥準備”。
早在10月21日吉林告破，下午2點鍾左右馬占山就接到了遠在北平的張少帥的任命其代理黑龍江省主席、軍事總指揮的電令後，立即從黑河冒險搭乘唯一一架飛機前往省城，21日17時抵鬆浦後，即乘火車於當夜到達省城齊齊哈爾市。22日上午就任黑龍江省代主席，親赴前線激勵抗日將士，同時發布告懸賞索取張海鵬首級，並宣布成立黑龍江軍臨時總指揮部，以便統一指揮。馬占山任總指揮，以副司令公署參謀長謝珂任副指揮。
同日，馬占山針對日軍集結重兵妄圖侵占黑龍江省事發表宣言：“與此國家多難之秋，三省已亡其二，稍有人心者，莫不臥薪嚐膽，誓求危亡，雖我黑龍江一隅，尚稱一片幹淨土......爾後凡侵入我省者，誓必死一戰”。馬占山在聽取謝珂等將領關於江橋作戰情況的報告後，立即調整了部署：委樸炳珊為省城警備司令，以加強省城防衛；任王南屏為黑河警備司令，接替馬占山的遺缺；將東北屯墾軍3個步兵團、1個騎兵團、1個炮兵營編為步兵第1旅，開駐大興以南布防。其中騎兵到富拉爾基以西對景星方向警戒。至10月29日，基本完成了從江橋到榆樹屯和昂昂溪的以鐵路為軸線，縱深約40公裏、寬約10公裏的三道防禦阻擊陣地布置。
原寧安公安總隊長劉萬魁率所部1000餘人，於15日在寧安以西接受整編，整編為自衛軍第五獨－立團。
關東軍在張海鵬叛軍失敗之後即準備直接出兵，認為華國軍隊破壞嫩江橋是最好的借口，遂以洮昂路的修建有日本投資為理由，決定以第2師團第16聯隊的步、炮各1個大隊和1個工兵中隊組成嫩江支隊，在獨立飛行第8中隊協助下，以武力掩護修橋，來挑起事端，發動進攻。但當時日本陸軍省和參謀本部對蘇聯尚有所顧忌，因而不同意關東軍進攻。金穀範三曾電令關東軍：“為修江橋，可以出動。但如向遠離嫩江的北滿出兵，無論有何項理由，非經我批準，都不許出兵。”但當從日本駐蘇聯大使廣田弘毅口中得知蘇聯副外長加接罕已於10月29日向日本聲明蘇聯對交戰雙方都不提供任何支持、采取“嚴格的不幹涉政策”時，日本陸軍省等的態度才有所改變，轉而采取支持關東軍的態度。11月2日，遠在吉林的本莊繁聞黑龍江省代為馬占山後便令齊齊哈爾日本特務機關長林義秀向馬占山發出最後通牒：馬占山軍在11月3日正午前必須自嫩江鐵橋後撤至10公裏以外地區，在日軍修橋完竣之前不得進入該地區；如不接受上述要求，則日軍將使用武力。馬占山決定對日軍修橋不予幹涉，但如進攻中國軍隊，則采取自衛措施。
11月4日、5日、6日、7日這幾天，關東軍第一滿鐵守備師團接連發動數百次突擊都未能有效突破江橋防線。
日軍在第一階段作戰中傷亡很大，為盡快打破僵局抓緊調兵遣將，極力準備再次進攻。同時通牒馬占山進行施壓，要求其立即下野、讓出權力並撤出在齊齊哈爾的中國軍隊，遭到馬占山的斷然拒絕。關東軍向日本陸軍中央部提出速增派一個師團的兵力請求遭到大本營的駁斥。於是本莊繁下令“第二滿鐵守備師團全力向大興方麵集結”。至11日，日軍在嫩江北岸駐紮下4萬5千人的部隊，師團長為參謀部參謀賢古奇一少將擔任，下轄新編第5混編旅團、第6混編旅團、第7混編旅團、第8混編旅團。
針對日軍的調兵遣將，11月7日晚，馬占山主持召開軍事會議，研究應敵措施並確定調整部署，重新設置三道防線。第一道防線在湯池、烏諾頭、新立屯一帶，其前線陣地在後依裏巴、前官地、後官地等地，由騎兵第1旅吳鬆林部兩個團防守。14日後騎兵第2旅程誌遠部全部投入湯池等地戰鬥。第二道防線在英老墳、三間房、大興屯、小興屯、霍托氣等地，是黑軍正麵防禦的主陣地，由暫編第1旅苑崇穀部4個團、步兵第2旅吳德林團、步兵第3旅李青山團、騎兵第1旅王克鎮團、樸炳珊炮兵團，還有工程兵等保障分隊防守。14日後，步兵第1旅孫洪裕團和綏化保安大隊2000人加入正麵防禦作戰。第三道防線在朱家坎、富拉爾基、昴昴溪、榆樹屯等地，由步兵第1旅張殿九部2個團、騎兵2旅全部和衛隊團防守。總兵力1.3萬餘人。
三間房是洮南至昴昴溪鐵路線上的一個車站，北距齊齊哈爾70裏，南距嫩江橋60裏，是中國軍隊保衛黑龍江省省會的重要防禦陣地。日軍要侵占黑龍江省必占三間房才能直達齊齊哈爾。因此，爭奪三間房就成江橋之戰第二階段的焦點。
12日、13日、14日到15日日軍未能前進一步，本莊繁奉日本陸相南次郎命令，再次向馬占山提出馬軍撤出中東鐵路以南，該區由洮昴局管理，馬不得妨礙等三項要求，被馬占山拒絕。
15日晨7時30分，日軍原第2師團師團長現滿鐵第三方麵軍多門中將率滿鐵第三方麵軍主力到達大興前線。
16日11時，在10架飛機和重炮、坦克支援下，日軍步騎兵12000人，向新立屯、三家子等陣地發動猛攻。守軍奮力抵抗，戰至15時，將日軍擊退。雙方傷亡慘重。17日10時10分，本莊繁接到陸軍參謀總長關於“向齊齊哈爾以北推進。盡力以果敢行動使敵陷於潰滅”的指令，下令第三方麵軍“一舉攻占齊齊哈爾”。又令混成第39旅團除1個步兵中隊和工兵中隊外，“將其餘部隊調集大興，人列於第三方麵軍司令官指揮”。13時，多門司令官在後衣裏巴列車內向日軍各部隊下達了向黑軍全麵進攻(重點進攻三間房)的命令。
激戰兩晝夜於18日下午，馬占山將軍在雙方實力懸殊的情況下不得不痛苦地下令撤出戰鬥。19日，日軍9萬人侵占齊齊哈爾，江橋之戰隨之結束。11月22日到24略作休整兩天的攻占黑龍江之關東軍於26日與另一支攻占吉林之關東軍在沈陽城16公裏外的沈陽縣（原承德縣）的蘇家屯區匯合。整個沈陽地區彌漫著濃烈的火藥味，一場慘烈異常的沈陽攻防戰正式拉開了帷幕。
令人感到驚訝的是這次關東軍並沒有首先攻擊幾百公裏之外的遼寧首府沈陽城，而是按照作戰參謀部石原莞爾大佐等人製定的欲先滅遼寧必先滅吉林、黑龍江的計劃，計劃中30萬大軍將兵分兩路其中一路攻占最近的吉林，另一路則繞過遼寧直奔黑龍江，最後兩軍匯合圍殲遼寧沈陽城裏負隅抵抗的神秘部隊。原關東軍司令官菱刈隆中將坐鎮旅順司令部協調司令部與前線作戰部隊，司令官本莊繁中將率一路15萬大軍攻占吉林全境，參謀長三宅光治少將則率領另15萬大軍攻占黑龍江全境，而後兩支大隊最後匯合迅速拿下沈陽城乃至遼寧全境，這樣東三省將徹徹底底納入日本的版圖。
10月21日，吉林省主席張作相所轄下8萬多東北軍在15萬關東軍強勢兵力攻擊下奮起抵抗，然由於兵力懸殊傷亡過半不得不大軍撤離。關東軍未尾隨而至而是放任這支部隊離去，三天後的27日早吉林全境宣告正式落入關東軍之手。此役，在飛機大炮的支援下關東軍傷亡不足一萬，而吉林東北軍在沒有外援以及航空部隊的情況下激戰三晝夜所部傷亡四萬多，最後不得不退出吉林搭乘入關內的火車。
見吉林到手後，10月22日夜在參謀長三宅光治少將的率領下關東軍另一路大軍乘坐火車汽車等各種交通工具長途奔襲黑龍江，23日上午在被切斷了電話電線無任何外援的情況下黑龍江省主席常蔭槐、萬福麟所部下轄不到2萬人的部隊在海洋一般湧來的15萬關東軍麵前迅速土崩瓦解，黑龍江省主席等人不得不放棄黑龍江搭乘前往北平的火車進入關內。史實：1931年九一八事變後，日本侵略軍迅速占領吉林，繼續向黑龍江省進犯。那時黑龍江省省會在齊齊哈爾，日軍要占領齊市，必須經過洮(洮南)昂(昂昂溪)鐵路上的嫩江橋。剛剛受任的黑龍江省代理省主席兼軍事指揮馬占山，以約3個旅的兵力布防於嫩江北岸，扼守嫩江橋。11月4日，日軍以新組建的第一滿鐵守備師團發動進攻，被東北軍一部擊退。11月6日，關東軍以新組建第二滿鐵守備師團投入作戰。馬占山親赴前線指揮，與敵鏖戰，日軍以優勢炮火和飛機、坦克掩護，輪番猛攻，陣地失而複得，形成拉鋸。12日，日軍又增派新組建的第三、第四、第五等三個滿鐵守備師團，加強進攻。馬占山孤軍奮戰，因部隊傷亡過大，後援無繼而撤退。19日，日軍占領齊齊哈爾，省會遷至海倫。江橋抗戰曆時半個月，是九一八事變後中國軍隊對日軍的第一次有力抵抗，馬占山雖敗猶榮，獲得國人讚譽。而江橋抗戰時，馬占山可謂孤軍奮戰，未獲駐防錦州一帶東北軍的實力援助。少帥雖然電令馬占山死守勿退，但張駐錦州部隊毫“無戰鬥準備”。
早在10月21日吉林告破，下午2點鍾左右馬占山就接到了遠在北平的張少帥的任命其代理黑龍江省主席、軍事總指揮的電令後，立即從黑河冒險搭乘唯一一架飛機前往省城，21日17時抵鬆浦後，即乘火車於當夜到達省城齊齊哈爾市。22日上午就任黑龍江省代主席，親赴前線激勵抗日將士，同時發布告懸賞索取張海鵬首級，並宣布成立黑龍江軍臨時總指揮部，以便統一指揮。馬占山任總指揮，以副司令公署參謀長謝珂任副指揮。
同日，馬占山針對日軍集結重兵妄圖侵占黑龍江省事發表宣言：“與此國家多難之秋，三省已亡其二，稍有人心者，莫不臥薪嚐膽，誓求危亡，雖我黑龍江一隅，尚稱一片幹淨土......爾後凡侵入我省者，誓必死一戰”。馬占山在聽取謝珂等將領關於江橋作戰情況的報告後，立即調整了部署：委樸炳珊為省城警備司令，以加強省城防衛；任王南屏為黑河警備司令，接替馬占山的遺缺；將東北屯墾軍3個步兵團、1個騎兵團、1個炮兵營編為步兵第1旅，開駐大興以南布防。其中騎兵到富拉爾基以西對景星方向警戒。至10月29日，基本完成了從江橋到榆樹屯和昂昂溪的以鐵路為軸線，縱深約40公裏、寬約10公裏的三道防禦阻擊陣地布置。
原寧安公安總隊長劉萬魁率所部1000餘人，於15日在寧安以西接受整編，整編為自衛軍第五獨－立團。
關東軍在張海鵬叛軍失敗之後即準備直接出兵，認為華國軍隊破壞嫩江橋是最好的借口，遂以洮昂路的修建有日本投資為理由，決定以第2師團第16聯隊的步、炮各1個大隊和1個工兵中隊組成嫩江支隊，在獨立飛行第8中隊協助下，以武力掩護修橋，來挑起事端，發動進攻。但當時日本陸軍省和參謀本部對蘇聯尚有所顧忌，因而不同意關東軍進攻。金穀範三曾電令關東軍：“為修江橋，可以出動。但如向遠離嫩江的北滿出兵，無論有何項理由，非經我批準，都不許出兵。”但當從日本駐蘇聯大使廣田弘毅口中得知蘇聯副外長加接罕已於10月29日向日本聲明蘇聯對交戰雙方都不提供任何支持、采取“嚴格的不幹涉政策”時，日本陸軍省等的態度才有所改變，轉而采取支持關東軍的態度。11月2日，遠在吉林的本莊繁聞黑龍江省代為馬占山後便令齊齊哈爾日本特務機關長林義秀向馬占山發出最後通牒：馬占山軍在11月3日正午前必須自嫩江鐵橋後撤至10公裏以外地區，在日軍修橋完竣之前不得進入該地區；如不接受上述要求，則日軍將使用武力。馬占山決定對日軍修橋不予幹涉，但如進攻中國軍隊，則采取自衛措施。
11月4日、5日、6日、7日這幾天，關東軍第一滿鐵守備師團接連發動數百次突擊都未能有效突破江橋防線。
日軍在第一階段作戰中傷亡很大，為盡快打破僵局抓緊調兵遣將，極力準備再次進攻。同時通牒馬占山進行施壓，要求其立即下野、讓出權力並撤出在齊齊哈爾的中國軍隊，遭到馬占山的斷然拒絕。關東軍向日本陸軍中央部提出速增派一個師團的兵力請求遭到大本營的駁斥。於是本莊繁下令“第二滿鐵守備師團全力向大興方麵集結”。至11日，日軍在嫩江北岸駐紮下4萬5千人的部隊，師團長為參謀部參謀賢古奇一少將擔任，下轄新編第5混編旅團、第6混編旅團、第7混編旅團、第8混編旅團。
針對日軍的調兵遣將，11月7日晚，馬占山主持召開軍事會議，研究應敵措施並確定調整部署，重新設置三道防線。第一道防線在湯池、烏諾頭、新立屯一帶，其前線陣地在後依裏巴、前官地、後官地等地，由騎兵第1旅吳鬆林部兩個團防守。14日後騎兵第2旅程誌遠部全部投入湯池等地戰鬥。第二道防線在英老墳、三間房、大興屯、小興屯、霍托氣等地，是黑軍正麵防禦的主陣地，由暫編第1旅苑崇穀部4個團、步兵第2旅吳德林團、步兵第3旅李青山團、騎兵第1旅王克鎮團、樸炳珊炮兵團，還有工程兵等保障分隊防守。14日後，步兵第1旅孫洪裕團和綏化保安大隊2000人加入正麵防禦作戰。第三道防線在朱家坎、富拉爾基、昴昴溪、榆樹屯等地，由步兵第1旅張殿九部2個團、騎兵2旅全部和衛隊團防守。總兵力1.3萬餘人。
三間房是洮南至昴昴溪鐵路線上的一個車站，北距齊齊哈爾70裏，南距嫩江橋60裏，是中國軍隊保衛黑龍江省省會的重要防禦陣地。日軍要侵占黑龍江省必占三間房才能直達齊齊哈爾。因此，爭奪三間房就成江橋之戰第二階段的焦點。
12日、13日、14日到15日日軍未能前進一步，本莊繁奉日本陸相南次郎命令，再次向馬占山提出馬軍撤出中東鐵路以南，該區由洮昴局管理，馬不得妨礙等三項要求，被馬占山拒絕。
15日晨7時30分，日軍原第2師團師團長現滿鐵第三方麵軍多門中將率滿鐵第三方麵軍主力到達大興前線。
16日11時，在10架飛機和重炮、坦克支援下，日軍步騎兵12000人，向新立屯、三家子等陣地發動猛攻。守軍奮力抵抗，戰至15時，將日軍擊退。雙方傷亡慘重。17日10時10分，本莊繁接到陸軍參謀總長關於“向齊齊哈爾以北推進。盡力以果敢行動使敵陷於潰滅”的指令，下令第三方麵軍“一舉攻占齊齊哈爾”。又令混成第39旅團除1個步兵中隊和工兵中隊外，“將其餘部隊調集大興，人列於第三方麵軍司令官指揮”。13時，多門司令官在後衣裏巴列車內向日軍各部隊下達了向黑軍全麵進攻(重點進攻三間房)的命令。
激戰兩晝夜於18日下午，馬占山將軍在雙方實力懸殊的情況下不得不痛苦地下令撤出戰鬥。19日，日軍9萬人侵占齊齊哈爾，江橋之戰隨之結束。11月22日到24略作休整兩天的攻占黑龍江之關東軍於26日與另一支攻占吉林之關東軍在沈陽城16公裏外的沈陽縣（原承德縣）的蘇家屯區匯合。整個沈陽地區彌漫著濃烈的火藥味，一場慘烈異常的沈陽攻防戰正式拉開了帷幕。