Japończycy twierdzili później, że odpowiedzialnymi za strzelaninę oraz wybuch, który zniszczył część torów kolejowych, są chińscy żołnierze. W rzeczywistości za tą dywersją stali japońscy oficerowie: m.in. pułkownik Seishirō Itagaki i podpułkownik Kanji Ishiwara.
thumb|220px|left|Wkroczenie Japończyków do Mukdenu, 1931 Około godziny 23:30 japońscy żołnierze zaatakowali chiński garnizon. Japończycy dysponowali większą siłą ognia – ostrzeliwali koszary nawet z artylerii. Zaskoczeni atakiem chińscy żołnierze zaczęli się wycofywać. Nie napotkawszy większego oporu, inny oddział japoński zaczął szturmować Mukden. Nazajutrz przejęto pełną kontrolę nad miastem wraz ze znajdującymi się tam lotniskiem i arsenałem. Japończycy zdobyli je dzięki wykorzystaniu ciężkiej artylerii, jaką sprowadzono potajemnie. Po Mukdenie zdobyto również miasta Changchun oraz Dandong. Japończycy planowali następnie zająć Jilin (na wschód od Changchun), by połączyć się z japońską Armią Korei.