、第4骑兵旅团为主力，并从其他师团抽调部分步、炮、装甲以及工兵等部队，外加伪满奉天警备军的3个旅，开始向东边道地区进攻。东边道辖宽甸、桓仁、新宾、通化、辑安、临江、柳河、辉南、金川、抚松各县，该地区30年代初属辽宁省。现通化、辑安、柳河等县市划归吉林省。
关东军的这次军事行动部署周密，采取了不同于以往一阵风似的作战方法。首先用3周左右的时间以沈海、安奉铁路沿线的要地为据点组成警备网；又在攻击开始前，派出一支部队从临江向八道江进犯，切断义勇军向东部山林地带转移的道路。从日本国内增派的混成第14旅团也参加了这次“讨伐”，并抽出部分兵力作机动，穿插于警备网内，逐渐向通化、桓仁一带缩小对义勇军的包围圈。
10月11日，日伪军分4路发动了总攻击：西路从千金寨向新宾李春润部，南部经风城向宽甸张宗周部，东路由朝鲜江岸向辑安、临江王风阁部，北路从沈海路出发，经海龙、山城镇向三源浦包景华部、通化孙秀岩部及唐聚伍所在的自卫军总部进攻。日军的装甲车横冲直撞，跟进的骑兵攻势凌厉，迫击炮和机关枪猛烈轰击扫射，又出动飞机狂轰滥炸。在日伪军猖獗进攻面前，自卫军各部之间失去了联系，各自苦战一方，终因抵抗不住而节节败退。唐聚伍的第37路军司令王永成阵前投降，有的队伍宣布自行解散。唐率领自卫军总部和部分主力部队，突出重围，向北转移。11月上旬，关东军首脑再度集结重兵进攻自卫军，在临江一战中，驻守该地的自卫军徐达三投敌，由冈村宁次代表武藤司令官出面宴请“宣抚”。临江失守后，驰援的郭景珊、惠空光、魏萌楼等部陷入重围，自卫军伤亡惨重，被迫向抚松转移。日伪军穷追不舍，11月下旬，又把“讨伐”扩大到吉林省桦甸地区，自卫军难以抵挡，唐聚伍决定将余部化整为零，进行游击战。但由于在冬季的原始森林里，部队生存异常艰难。12月，唐聚伍、郭景珊先后退至热河凌源县，这时部队仅剩千余人。
日军在攻打东边道的义勇军得逞后，紧接着就转向峋岩、庄河和凤城等所谓辽东“三角地带”。这一地区活跃着邓铁梅率领的东北民众自卫军和李纯华所部辽南救国军。日军的进攻从1932年12月中旬开始，各路义勇军奋起抵抗。12月下旬，邓铁梅率众3000余人攻击岫岩县文家街守敌，击毙日军70余人，并包围了守城的日军，取得了很大的胜利。不久，日伪各路“讨伐队”分头进入岫岩以东的大营子地区，在大营子西南包围了邓铁梅、李纯华部义勇军。经过激战，义勇军主力溃败，邓、李率余部突出重围。日军的这次“讨伐”到1933年1月上旬结束，先后发生过50多次战斗，辽南义勇军大部溃败。
按照冈村宁次制定的扫荡计划，关东军对辽东“三角地带”完成“讨伐”后，即开始向活跃于辽河地带的黄显声、张海天部义勇军进攻。1933年1月下旬，日伪军分4路从太子河东侧、奉山铁路沿线、营口以及营口铁路支线出发，边扫荡边前进，逐渐在大高丽房和沙岭一带缩小包围圈。这次“讨伐”破坏了义勇军的许多据点，将部分队伍缴械，迫使大部分义勇军转移或分散活动。
辽宁基本“安定”后，武藤和冈村等关东军首脑，开始对吉林的义勇军进行大规模“讨伐”。这时，吉林各部义勇军主力集结在东部密山至梨树沟镇和穆棱一带（今属黑龙江省）。李杜所部吉林自卫军、王德林所部中国国民救国军和丁超所部护路军曾联合对敌，被日伪当局称为“满洲国治安的一大祸根”。12月，关东军司令官武藤信义批准了第10师团长广濑寿助的扫荡计划，并为其增强兵力。1933年1月，第10师团各“讨伐队”向各部义勇军猛扑过去。卫日，日军国部支队首先攻击磨刀石隧道及东南方守军，并向穆棱进逼，迫使义勇军主力向绥芬河、梨树沟镇方向退却，5日，日军占领梨树沟镇。4日，日军竹本支队从下城子出发东进，5日进入绥芬河，日军熊山支队也于4日从下城子直扑密山，李杜所部于6日退出密山城向虎林方向转移，日军穷追不舍。9日，日军汽车纵队以最高时速进入虎林城内，李社部全军溃散，李杜等乘雪橇逃到冰河对岸苏联境内，日军追至时，见苏联边防军正荷枪实弹在江那边等候，未敢作进一步行动。饭冢支队于8日占领七星河镇后，向宝沟进犯；13日，丁超等率部投敌。日军在扫荡密山地区的同时，又在小绥芬河方向进攻王德林部，义勇军在东宁力战不支，王德林等率2000余官兵退人苏联境内。在此以前，冯占海部义勇军于1932年10月向吉林市进军，直抵郊外，因关东军在城内有重兵驻守，防务坚固，不得不撤退。义勇军在渡饮马河时，突然受到日伪军袭击，损失惨重。11月后且战且行，经长岭、瞻榆等地，于1933年1月退到热河。
关东军在黑龙江省进攻的主要对象是重新抗日的马占山所部官兵和苏炳文、张殿九等人领导的东北民众救国军。
1932年4月，才当了“满洲国”军政部长没几天的马占山，在黑河通电抗日。6月初，关东军司令部令其第1