中國政府第二天就向國際聯盟求助，雖然日本政府願意合作，但日本政府與國際聯盟都管不動關東軍，石原趁此機會繼續侵略東北。由於當時的東北軍領導人張學良採取「不抵抗」政策，石原等關東軍參謀的計畫進行的異常順利，1931年9月18日戰事開始，不到年底整個東北已經落入日軍手中。1932年3月1日，愛新覺羅溥儀在「新京」（長春）即位，宣布滿洲國成立。
何謂「關東軍」？
眾所皆知，日本有所謂「關東」與「關西」之分。但「關東軍」並非來自「關東」的軍隊，而是駐紮在中國山海關以東—所謂「關東州」—的一支日本部隊。中國歷來並沒有「關東州」的說法，這是俄羅斯1898年強行租借遼東半島後，單方面將其稱為「關東州」。不過若依照甲午戰後的《馬關條約》，這塊沃土原該是日本的，當時是俄國聯合德法兩國施壓，才強逼日本吐出到嘴的肥肉。在日本歸還遼東半島給清國之後，卻被俄國強行租借25年，還在當地成立殖民政府，這當然種下了數年後日俄戰爭的主因。
1904年日俄在中國東北開打，歐洲的老牌帝國主義國家俄羅斯大敗，引發了接下來的一連串革命，沙皇甚至在12年後倒台，蘇聯宣布成立。至於取得明治維新以來第二場重要勝利的日本，則是順理成章地繼承俄國在東北的一切權利。甚至與袁世凱政府簽約（1915年），再將遼東半島的租借時間延長到1997年。1919年4月，原「關東都督府守備隊」改制為「關東軍」，與「支那駐屯軍」、「朝鮮軍」、還有同年8月成立的「台灣軍」，並列為日本的海外四軍之一，保衛其所租借的南滿鐵路與滿鐵附屬地（日本在滿鐵兩側地帶擁有治外法權）。這也是九一八事變日本藉口動武的理由：南滿鐵路被中國破壞，污衊中國侵佔日本在滿州的利益。
關東軍拿下東北後，日本軍部也轉而要求內閣承認滿洲國，但與孫中山、蔣介石素有交情的日本首相犬養毅悍然拒絕，並且試圖與中國循談判方式解決此事。結果犬養毅在1932年5月15日遭到青年軍官闖入官邸暗殺，行兇者竟然先被輕判，數年後不但被恩赦獲釋，還在滿洲、華北等地出任要職。
1933年2月24日，國際聯盟基於滿洲國調查團的報告，認定滿州主權屬於中華民國，關東軍的軍事行動並非自衛，日本應退出滿州，並提議滿洲國暫由國際共管，日本代表聞言立即離開現場表示抗議，日本政府也在一個月後宣布退出國聯。1936年2月26日，日本再次發生偏激青年軍官大舉刺殺政府要員的恐怖活動，史稱「二二六事件」。這些軍官宣稱上承天皇之命行事，要求成立軍事獨裁政權。裕仁天皇得知此事後非常憤怒，要求嚴懲暴徒。這次政變雖以失敗告終，但日本政界顯然已無力約束制衡軍方，這個國家也在野心將領的驅使下，走上了全面對外侵略的道路。
