战争过程
26日，冯占海联合依兰镇守使李杜进驻哈尔滨。27日凌晨，伪吉林“剿匪”司令于深澄指挥2个旅向上号、三棵树、南岗地区发动进攻，日军飞机对三棵树、南岗地区狂轰滥炸。担任该地区防御任务的2个旅顽强抵抗，战斗异常机烈;不久，冯占海等率预备队投入战斗，一边开展政治攻势，一边猛攻，伪军不支，向拉林仓方向败退。担任上号防御任务的部队战斗十分顽强，毙伤大批日伪军，击落飞机1架，并争取伪军团长田德胜率部起义，到傍晚，将伪军击退。28日上午，抗日军进至极乐寺、文庙一线，在炮火支援下攻占新发屯附近有利地形;骑兵旅绕至伪军侧后发动猛攻，伪军全线溃败，向阿城方向逃走;宫长海率骑兵追击15公里，俘大批伪军。经27日、28日两天机战，击退日伪军对哈尔滨的第一次进犯。
日本关东军鉴于,于深澄等部伪军的失败,1932年1月28日晨，本庄繁借口“护侨”直接出兵进攻哈尔滨,命关东军第3旅团长谷部照率第4联队、炮兵大队及坦克2辆，从长春乘火车去哈尔滨作战,29日又下达作战命令：第2师团向长春集结，尔后以车运至哈尔滨;混成第4旅团一部，从齐齐哈尔以车运至安达、肇东，从哈尔滨北面策应第2师团作战;关东军飞行队第1、第3、第8、第9中队掩护第2师团集结、开进和进攻。长谷部率第4联队从长春乘火车出发。由于铁路多处被东北军破坏，29日拂晓，其列车到达松花江南岸的老哨沟一带时即受到东北军的攻击。日军立即改为攻击前进，在不断遭到阻击的请况下，于当晚进至三岔河以北的石头城子村,29日夜，赵毅旅得知日军进攻哈尔滨的消息，立即作好战斗准备。30日拂晓，旅长赵毅率6个营轻装急进，突袭十里铺，一举将伪军刘宝麟旅击溃，俘其700余人，缴抢600余支，随即返回双城堡，准备歼击北上日军。20时许，日军第3旅团长谷部支队、军车2列先后开进双城车站，拟在双城宿营，翌日再向哈尔滨进攻。赵毅部正在此设伏。日军先头部队军车2列到站后，日军下车集结，准备部署对哈尔滨的进攻。设伏部队乘敌架抢吃饭、毫无准备的有利时机，突然从三面发起攻击，以猛烈的火力将敌压迫于站台上下，继而以刺刀、手榴弹与敌展开白刃战。日军措手不及，死伤甚重。次日，日军由长春派出重兵，在飞机、大炮和坦克支援下，向双城堡发动进攻;赵旅困守孤城，伤亡团长以下600余人，被迫放弃双城堡，退到哈尔滨,双城失守，哈尔滨门户洞开。
自卫军将大部兵力配置于哈市城南及东南、西南的顾乡约屯、病院街、旧哈尔滨城、拉拉屯一线。同日，依兰镇守使兼第24旅旅长李杜、吉林省警备军司令冯占海、第26旅旅长邢占清、第22旅旅长赵毅以及代理护路军司令兼第28旅旅长丁超、吉林警务处处长王之佑等决定联合编成吉林省自卫军，公推李杜为司令，冯占海为副司令，王之佑为前敌总指挥;并决定以第22、第24、第26、第28旅担任哈尔滨城防，以冯占海率第1旅等部绕道袭击吉林和长春，以阻止日军进攻。日军第2师团各部于1932年2月3日先后到达苇塘沟河地区。以多门为师团长的日军第2师团，开始进攻哈尔滨外围自卫军前哨阵地，第2师团之第3步兵旅团和伪吉林“剿匪”司令于深澄指挥5个旅为右翼纵队，向秦家岗、南岗、上号地区中国守军进攻;日军步兵第15旅团为左翼纵队，经松花江畔八里堡向顾乡屯进攻;经战斗自卫军前哨阵地全部失守，退回基本阵地。4日晨，日军发起总攻，自卫军全部投入战斗，下午，日军展开于铁路两侧的顾乡约屯以南、永发屯、杨马架一线，第3旅团在铁路以东，第15旅团在铁路以西。炮火准备后，日军发起攻击。吉林自卫军利用工事和村庄房屋顽强抵抗，炮兵集中火力对进攻的敌军实施歼灭色击，杀伤了大量敌人。日军攻击顿挫，转为就地防守。至16时，杨马架至永发屯地段被日军占领。自卫军顽强抵抗，日军转为重点进攻，其左翼纵队猛攻顾乡屯;防守该地自卫军第28旅利用民房、墙垣坚决抗击，但旅长王瑞华却临阵TUO逃，部队失去指挥，只得放弃阵地退入市区。日军右翼纵队猛攻自卫军26旅防区，旅长邢占清率部拚死抗击，终因装备悬殊，被迫放弃南岗阵地，退到十六道街江坝上。在此前后，王之佑指挥西、南防线也相继失守。在此紧急时刻总司令李杜亲临前线，组织部队在市区边缘构成第三防线，战至天黑，将日军阻止于原地。1932年2月5日拂晓，自卫军开始反击，首先以炮兵实施火力准备，对铁路以东的日军第3旅团阵地集中色击，尔后步兵开始出击。第一线日军陷于苦战困境。第2师团长多门二郎急令炮兵对反击的自卫军实施拦阻色击，并将坦克队和预备队投入反击。飞行队的4个中队从双城临时前进机场起飞，轮番轰炸、扫色，以支援地面部队作战。战斗异常机烈，双方伤亡均众。由于自卫军没有空军支援，日军飞机威胁甚大，于5日下午全线撤至哈尔滨以东地区,日军进入哈尔滨市,哈尔滨随即沦陷。
6日，其余自卫军得到哈尔滨失陷的消息，遂放弃偷袭日军的原计划，返回宾县、方正，沿途收容一部由哈尔滨退出的散兵，到方正县同李杜会合。
战争意义
哈尔滨的沦陷标志着在东北三省的抗日政权和东北军的瓦解，以东北军为主体的抵抗活动趋于消沉，代之而起的是各地义勇军的抗日斗争。哈尔滨被占领后，日本最臭名昭著细菌部队731在此建立，开始了一系列罪恶历史。
