皇姑屯事件，最终将张大帅炸死在了自己的家门口。
东北的局势并未因皇姑屯事件引起混乱，更没有给关东军出兵干预的借口。相反，由于张作相的鼎力支持，少帅迅速站稳了脚跟，因家仇而决定了易帜。
日本最高当局对土肥原、河本大作等人的擅自行动，十分不满。河本大作被开除出军队，土肥原则在军部的掩护下侥幸逃脱了惩罚，只是被解除顾问职务。
后来土肥原接受关东军的指令，在华北设立特务机关，以瓦解东北军的势力。
九一八事变前出任奉天特务机关长，事变爆发后的当天，他由东京赶回奉天任所。隶属于关东军司令部的奉天特务机关，一时成了事变的指挥中心。
历史上，土肥原连续两次被关东军派往华北，协助中国驻屯军司令官多田骏，策动各派军阀进行所谓自治运动，企图制造第二个伪满洲国。
土肥原到华北后，先是逼签了“土肥原----秦德纯协定”，攫取了察哈尔大部主权；接着在停战区炮制了以汉奸殷汝耕为主席的“冀东防共自治政府”；以后，又逼迫宋哲元在北平成立了“冀察政务委员会”。
但由于中国方面的强烈反对，土肥原分离华北的阴谋最终遭到了失败。
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