1931年9月18日，晚， 10 点。
长江，一艘军舰上，蒋介石在写日记。
北平，中和戏院，座无虚席，张学良正在这里观看艺术大师梅兰芳的拿手好戏《宇宙锋》。
沈阳，东北军北大营，已经熄灯就寝，士兵渐渐进入了梦乡。
东北所有日军全部做好战争准备……
日军独立守备队第2大队第3中队，进至北大营外以北4公里处野地，他们的任务是当晚攻打北大营。
驻沈阳的日军第29联队，也作好了战争准备，他们的任务是攻打沈阳城。
驻长春的日军第4联队、公主岭的骑兵第2联队也做好了战争准备，他们的任务是合力警备长春，并随时进攻长春。
然而......
东北军驻沈阳北大营的第7旅，旅长不在岗位，两个团长不在岗位，东北军政负责人荣臻忙着给父亲做寿，张学良在北京看戏，蒋介石在长江的军舰上忙着写日记。
10点20分，日军中尉河本末守带领几个部下巡视南满铁路到达北大营外西南800米的柳条湖地段。他要将在柳条湖炸毁一段铁路，制造东北军破坏铁路的假象。
日军守备第2大队第3中队是进攻北大营的先头部队，中队长川岛正在等待河本末守的信号。他们将首先进攻北大营，并掩护大队主力在后方展开兵力，
10点30分，柳条湖方向传来一声巨响，川岛立即指挥部队向北大营进攻。第2大队主力也冲出营房直奔北大营，设在第2大队营房里的巨炮立即向北大营和东塔机场开炮。
在没有抵抗的情况下，日军很快占领了北大营西侧，并立即向东侧攻击前进。第七旅620团团长王铁汉下令立即还击，日军被阻止于620团营房外。620团的还击为其它部队士兵争取了宝贵的时间，赵镇藩趁机组织部队沿平时演习的路线向东山嘴子东大营撤退。
620团与日军的战斗非常激烈，由于620团只有轻武器，日军除了进攻部队中有重武器外，还有第2大队营房里的一门巨炮持续不断的向北大营轰击，东北军伤亡不断增大。到19日凌晨3时，王铁汉率领620团冲出北大营，撤往东山嘴子的东大营与赵镇藩大部队汇合。至此，北大营陷落，一万余人的东北军精锐被500人左右的日军轻松击败，世间少有。
日军占领北大营后，将营内武器弹药、物品财产搜刮一空，并纵火焚烧北大营。北大营一战，第7旅伤亡官兵335人，失踪生死不明483人，而日军伤亡仅40余人。
日军进攻一路顺利，但在沈阳城内，却遇到了辽宁省警务处长黄显声的有力抵抗。警察部队以维护治安，打击刑事、经济犯罪为主，与军队作战，几乎没有任何能力。但黄显声早就预感日军要进攻沈阳，所以积极备战，当日军进攻时，指挥警务人员在沈阳城内与日军顽强巷战，使日军第29联队一时无法脱身。至午夜，当沈阳城周围各要点全被日军占领后，黄显声才率警察部队撤退到锦州与当地驻军一起布防。由于黄显声早有准备，撤退时并没混乱，伤亡也不大。
19日凌晨4时，日军第2师团长多门二郎到达沈阳（原在辽阳），增援的第16联队也随同到达。此时，29联队已经攻占了沈阳城西侧，多门二郎命令第16联队绕过沈阳城，直接向东进攻兵工厂和东北航空处。第16联队攻占上述两处后，与增援的独立守备三个大队一起进攻东大营。到19日凌晨6时半，整个沈阳沦陷，日军关东军将司令部由旅顺迁到沈阳。
日军进攻沈阳的军事行动，不到一天，就全部占领沈阳，近两万东北军精锐除王铁汉和黄显声组织抵抗外，其他没有任何作为，日本轻松占领沈阳。
东北军退出沈阳后，大量的武器装备、机械设备全成了日军的战利品，其中飞机260余架，坦克60余辆，轻重炮3000余门，轻重机枪4000余挺，步骑枪12万余支，汽车2300余辆，火车5000余列，以及可供10个师使用的弹药。东北军的兵工厂一天可生产一个营的武器装备，也成了日军的战利品，为日军源源不断的生产枪炮。
张学良父子在东北经营数年，购买的武器装备、机械设备都非常先进。光汽车就被掠去2300 余辆，将近 20 年后，志愿军 十几万大军进入朝鲜，只有 1000 辆汽车。东北军那么多的武器、设备白白送给了日军，实在让人痛心。
更痛心的是东北军不抵抗，以致东北大片河山丢失，几千万同胞成了亡国奴，十几万东北父老流落关内。