，日军发动总攻，李杜上前线指挥作战。由于丁超等人没有做好防御准备，在日机轰炸和坦克猛冲之下，自卫军只能利用民房和断墙节节抵抗，结果被日军分割包围，损失惨重。
接着双方在市区展开巷战，自卫军苦战不支，只好弃守哈尔滨，向宾县和巴彦方向撤退。
日军占领了哈尔滨，意味着日本关东军只用四个月零十八天，就占领了东北全境，其面积相当于日本本国面积的三倍。
而后伪东北行政委员会发表《建国宣言》，宣布成立伪满洲国。几天后，就任了伪满洲国“执政”的溥仪，在长春与本庄繁签署密约，让日本政府操纵中国东北的政治、经济、军事和文化等一切大权。
同一天，国民政府外交部照会日本驻中国大使，声明绝对不承认伪满洲国。
日军自以为占领东北全境，建立伪满洲国，这场战争就已经结束了，但是却不知这只是一个开始。
4月21日，原东北军东边镇守使于芷山旅第3团团长唐聚五在辽宁桓城率全团官兵起义，成立了辽宁民众自卫军总司令部，唐本人被推举为总司令。
当天，唐部举行誓师大会，通电讨日，参加者迅速增至万余人。
震怒之余，关东军司令官本庄繁大怒，