抗日军各路义勇军合计号称数万人，关东军司令部知道这数万人肯定有水分，但是近万人还是有的，仅靠城内关东军宪兵队这么点兵力，肯定是守不住沈阳城。
沈阳城若是被抗日军拿下，关东军心理上还能好受点，但是要是被这些日军视为散兵游勇的义勇军击败，关东军可就不知道脸往哪放了。
2月19日，抗日义勇军对沈阳外围发起进攻，抗日义勇军战前往沈阳城内派出内应，仅一天时间抗日军义勇军就攻破沈阳大北边门，由此门攻入城内。
迅速占领了沈阳警察局第十一分局，击毙分局长张振东、董建业，击伤警察数十人，缴获步枪、手枪150余支。
抗日义勇军虽然战斗力弱于日军，但人数占优势，沈阳城内的关东军宪兵队疲于应战，有不少已攻入沈阳市中心内。
不少国内外报纸纷纷报道这一新闻，裕仁闻此消息后感到震怒，责令关东军立即消灭沈阳城内的抗日义勇军，挽回关东军颜面。
关东军参谋长小矶国昭鉴于形势危急，不得不从距离最近的四平战场，抽掉一个联队回沈阳，消灭沈阳周围的抗日武装。