川岛当晚利用月光，率第3中队105人，从虎石台向南至文官屯，给河本末守留下1个分队（班）共7人，使其沿铁路继续向南至柳条湖附近，其余即向北大营以北、以西地区展开，当听到爆炸声音后，即开始攻击。

河本在10点20分将放在柳条湖铁轨附近的炸药引爆，但并未炸断铁路。第3中队听到这一巨响之后，即从高粱地中前进，攻击北大营。

布置于独立守备第2大队营院中的炮兵部队得到通报后，即以24公分的大口径榴弹炮向北大营、东塔机场等地射击。独立守备第2大队、步兵第29联队则按板垣下达的命令至规定的作战地区开始行动。此时的沈阳城立刻陷入了一片惊慌混乱之中。

由守备第2大队长岛本正一中佐所率的第1、第4中队和炮兵分队由南站乘火车于晚11点50分至柳条湖之后，与第3中队会合，先占领了北大营的西营区，接着占领了东营区和兵营东南方向的东北无线电总台，至19日早6时30分占领了整个北大营。

在独立守备第2大队、第29联队已投入战斗，沈阳地区炮火连天的时候，关东军司令官、参谋长，尚不知道这些具体情况。直至夜间的11点45分以后，花谷、板垣才向在旅顺的本庄和三宅报告：中国军队破坏南满柳条湖铁路，并袭击守备队，现正对北大营及沈阳的中国军事机关进行出击。同时要求本庄对这一行动予以认可。本庄终于下了决心，并说：由本人承担责任，干吧!于是当晚各地按关东军的命令开始行动。

19日凌晨1时20分至2点，关东军分别向辽阳的第2师团，公主岭的独立守备队，长春步兵第3旅团发出如下之电话和电报命令：

（一）第2师团长多门二郎中将，立即率师团主力，由辽阳向沈阳集中，攻击该地的中国军队。

（二）第3旅团长长谷部照俉少将，指挥步兵第4联队，骑兵第2联队警备长春，并对该地区附近的中国军队，作好攻击准备。

（三）独立守备队司令官森连中将，率守备第1、第5大队前进至沈阳。

（四）守备第3大队攻占营口。

（五）守备第4大队攻占凤城与安东（丹东）。

（六）守备第6大队派出两个中队至沈阳，归第2师团长指挥。

另外，致电**军司令官林铣十郎中将，通报沈阳战况与攻陷沈阳的决心，并请求派兵支援。

本庄繁在作了上述的作战布署之后，即率关东军机关和驻旅顺的步兵第30联队、旅顺重炮兵大队等，于19日上午3时30分从旅顺乘火车向沈阳进发。