9月１９日，日军攻占南满、安奉两铁路沿线的重要城镇长春、营口、田庄台、盖平、复县、大石桥、海城、辽阳、鞍山、铁岭、开原、昌图、四平街、公主岭、安东、凤凰城、本溪、抚顺、沟邦子等地。 21日，驻吉林省的东北边防军副司令长官公署参谋长熙洽投敌，所部大多归降，日军第2师团主力进占吉林。同日，日本朝鲜军增派的混成第39旅和两个飞行中队进抵奉天，支援关东军作战。 至9月25日，在一周时间内，日军便迅速占领了辽宁、吉林两省的30余个城市和12条铁路线。基本控制了辽宁、吉林两省。

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