1931年9月18日晚上十點，日本關東軍島本大隊川島中隊河本末守中尉率部下數人，在瀋陽北大營南約800米的柳條湖附近，將南滿鐵路一段路軌炸毀。事發之後，日軍還在此布置了一個假現場，擺了3具身穿中國士兵服的屍體，誣告是中國軍隊破壞鐵路。
南滿鐵路被炸毀之後，幾百名日本關東軍便提心弔膽地對東北軍重兵防守的北大營發動進攻。當時守衛北大營的是王以哲率領的第七旅，第七旅是奉軍精銳部隊，擁有8000多人，旅長王以哲是張學良頗為器重的將領。但是在九一八事變發生之後，東北邊防軍司令長官公署中將參謀長榮臻卻根據張學良的命令，下令東北軍不準抵抗。
在日軍向北大營發動進攻的時候，關東軍第二師第三旅第九團向奉天發動進攻，還是由於張學良的不抵抗命令。到19日，日軍除了遭遇少部分警察抵抗外，並沒有遭遇到過於激烈的抵抗，奉天，營口，四平，長春等地淪陷，大批東北軍向日軍投降。
九一八事變的第二天，中國東北最高軍政長官張學良的府邸就遭到了日本關東軍的肆意搶掠，大帥府八萬根金條共256萬兩黃金直接被運回日本本土。被搶走的還有大帥府40多箱銀元，以及大量金銀細軟，珠寶玉石，和大量的文物古玩，張學良在東北各地的銀行，票號，錢莊，住宅，田產也都被充當逆產查抄。除了張學良自己的私有財產外，東北地區各級政府損失也十分巨大，東北民政機關損失3685萬大洋，軍政機關損失4.69億大洋，官辦鐵路損失6.374億大洋，官辦銀行損失5.889億元，東三省唯一金庫的官銀號被日軍用載重車搬運一空，當年損失的財產就高達200億元。
東北還有當時全國最完整的工業基地，尤其是和軍事有關的重工業，在九一八事變中損失最大的奉天兵工廠，該廠每月生產步槍4000多支，輕機槍40多挺，重機槍100多挺，子彈每個月可以生產2000多萬發，大炮每年可以生產200多門。另外當時瀋陽迫擊炮廠的產量也很高，主要主要口徑為82毫米和150毫米兩種還有將擲彈筒。
在九一八事變之後，僅瀋陽就損失了15支步槍，8000挺輕機槍，1000度挺重機槍，200門平射炮，350門大口徑火炮，還有上千門迫擊炮，這些武器裝備足夠武裝起20萬軍隊。另外，當時東北還有265架各型戰機還有數十輛輕型坦克，這些裝備是當時很多地方軍隊，甚至是中央軍部隊都不敢想像的。後來東北的一些兵工廠的工程師拿著圖紙去南京的軍工部門，結果南京的軍工部門都無法製造出東北軍的很多武器。
日本人利用在東北繳獲的武器，結交國內的各大軍閥，讓中國變得更加四分五裂。東北豐富的資源也極大地刺激了日本的侵略野心，從而導致了後來的全面侵華。