进攻南岭的黑石武城之步兵第2大队，于19日5时左右到达东北军炮兵部队驻地西北方向时天已渐亮，因守军并无战斗准备，也未发现偷袭的日军已经接近，致炮兵第1营遭到突然袭击，有16门火炮遭到日军的破坏。

此时步兵团和炮兵团的基层军官，不顾吉林军署参谋长熙洽（后投敌）不准抵抗的命令，打开军火仓库取出弹药，即以营区阵地进行英勇抵抗。

为了更多的杀伤敌人，炮兵团第3营营长张瑞福少校命令部队，将山炮对准日军向前运动的密集队形，用榴霰弹进行近距离的杀伤射击。

经步兵团、炮兵团坚决反击后，日军第4联队第2大队因从行进中发起攻击，遭守军依托营区工事作猛烈抵抗而不支，便停止进攻而将全大队集结于袁家窝棚附近待援。

此时在公主岭的独立守备第1大队由小河原中佐率第2、第3中队约300人，于19日6时20分从公主岭乘火车出发，7时20分到达长春南的孟家屯车站下车，9时到达了袁家窝棚与黑石的第2大队会合后，决定相互协同，继续进攻南岭。方案是：守备第1大队从守军兵营的东南方向进攻；黑石的第2大队从守军兵营的西面进攻。

上午10点，这两个大队攻击开始，但东北军的步兵、炮兵则依托原有和当天新做的工事继续抵抗，并对东南方向的守备第1大队进行了数次反冲锋并打退其进攻，给敌人造成较大的伤亡。除将其大队长小河原浦治击成重伤外，并将其第3中队长桥本茂大尉击毙。激烈的战斗，一直继续到下午。

于上午10点从公主岭出发的骑兵第2联队，11点20分到达了长春，随之，即按长谷部的命令向南岭增援。

根据以上情况，守军的这两个团于下午两点半左右开始依次撤出阵地并焚烧了弹药库，然后撤到伊通河以东的丘陵和山地。

南岭反击作战，击毙了日军43名（其中军官2人）击伤日军55名（其中军官3人）；东北军约有200名官兵伤亡。这次反击作战的事实告诉人们：只有抵抗才能打击和消灭敌人；只有抵抗才能减少损失；只有抵抗，整个部队在战场上才能有行动的自由。

19日中午，本庄繁率关东军司令部到达战火尚未熄灭的沈阳。他根据沈阳、营口、本溪、安东（丹东）、长春等地的作战情况，除长春尚在战斗外，其它地方几乎没有抵抗。于是决定：

（一）将从旅顺开来的步兵第30联队，海城开来的野炮兵第2联队的第2大队，以火车运送至长春，支援该地的南岭作战；

（二）独立守备队司令官森连中将，率到达沈阳的第5、第6守备大队、野炮兵第2联队部及其炮兵第2中队、旅顺开来的野战重炮兵大队，以火车运送至昌图车站，进攻该车站西北约7公里的红顶山东北军兵营。

下午，本庄向陆军大臣、参谋**发去电报，继续报告情况，并要求增兵3个师团，向北推进占领哈尔滨等北满地区，以图彻底解决东北问题。

本庄繁的请示因关系到进至长春以北的苏联权益地区和复杂的外交问题，日本的陆军省及参谋本部，对此并未立即予以回复，而**的援军也未到达。

森连所率的部队于19日夜间11点到达了昌图车站，20日拂晓前完成了攻击红顶山兵营的准备。天亮时即开始炮击，第一线步兵随之向前运动。但此时的东北军兵营已无部队，因知敌人已占领沈阳、长春等地，便不再留于临敌较近的营房，而分散驻扎于农村。

“九·一八事变”后的第2天，身为南京国民政府**、军事委员会委员长的蒋，在南昌的剿共司令部向在北平的少帅发出了这样一份极为简短的电报：

北平张副司令勋鉴

中正刻抵南昌，接沪电知日兵昨夜攻沈阳。据东京消息，日以我军有拆毁铁路之计划，其借口如此。请向外宣传时，对此应力辟之。