北大營駐守的東北軍第七旅毫無防備，被打得措手不及。而事前張學良曾訓令東北軍不得抵抗，駐守部隊並未做出激烈反擊。第七旅三個團中有兩個團按指示撤走，只有王鐵漢的620團未及時接到撤退命令，被迫自衛抵抗，最後突圍撤走。
接到東北的訊息後，中華民國駐國際聯盟的全權代表施肇基向國聯報告事件的經過，並懇請國聯主持公道。中華民國外交部長王正廷向日本公使重光葵提出嚴重抗議；9月21日，施肇基正式向國聯提出申訴。
九一八事件發生當夜，蔣委員長正在去江西南昌的船上，19日才由上海報紙得知事變發生，但是尚不明瞭情況。19日晚7點至9點間蔣致電張學良：“限即刻到。北平張副司令勳鑑，良密，中（正）刻抵南昌，接滬電知日兵昨夜攻瀋陽，據東京訊息，日以我軍拆毀鐵路之計劃，其藉口如此，請向外宣傳時，對此應闢之，近情盼時刻電告。中正叩皓戌。”
同日（19日），南京國民黨中央執委會在蔣缺席的情況下召開緊急會議，主要內容為請蔣即刻回京，並向日方提出抗議。
回到南京已是9月21了，蔣委員長即刻召集國民黨中央常務委員會緊急會議，商討對日方略。
在19日中央常務會議上，面對各方提出的意見，一致認為，主張以日本侵佔東北的事實，先行提出於國際聯盟與簽訂非戰公約諸國，訴諸公理，同時團結國內，共赴國難，忍耐至相當程度，乃出於最後自衛之行動。會議決定：“（一）外交方面，加設特種外交委員會，為對日決策研議機關；（二）軍事方面，抽調部隊北上助防，並將討粵和剿共計劃，悉行停緩；（三）政治方面，推派蔡元培、張繼、陳銘樞三人赴廣東，呼籲統一團結，抵禦外侮；（四）民眾方面，由國民政府與中央黨部分別釋出告全國同胞書，要求國人鎮靜忍耐，努力團結，準備自衛，並信賴國聯公理處斷。”
一直認為英美不會袖手旁觀，和剿共大業為先的蔣委員長，贊成了會議的決定，併發往全國各地。
9月22日，國聯電請中日兩國各遵承諾，早日撤兵保僑，並由英法德意西等國代表繼續處理本案。
因此9月22日，蔣委員長在南京國民黨黨員大會上發表《國存與存，國亡與亡》的演說：“我國民此刻必須上下一致，先以公理對強權，以和平對野蠻，忍痛含憤，暫取逆來順受態度，以待國際公理之判決……此刻暫且含忍，絕非屈服。如至國際信義條約一律無效，和平絕望，到忍耐無可忍耐，且不應該忍之最後地步，則中央已有最後的決心與最後之準備，屆時必領導全國人民，寧為玉碎，以四萬萬人之力量，保衛我民族生存和國家人格。”
9月23日，國民政府《告全國同胞書》“政府現時既以此次案件訴之於國聯行政會，以待公理之解決，故已嚴格命令全**隊對日軍避免衝突，對於國民亦一致誥誡，務必維持嚴肅鎮靜之態度……然為維持吾國家之獨立，政府已有最後之決心，為自衛之準備，決不辜負國民之期望。”
九一八事變發生後，國民政府採取了忍痛含憤，訴諸國聯，彌合分裂，準備抵抗的方針。這一方針雖然不僅沒有對日軍侵佔東北立予抵抗的內容，並且還令全**隊對日軍避免衝突。
九一八事變後，以《申報》為首的報刊代表中國民間在國內掀起了號召抵制日貨，要求抗日救國圖存的聲音。9月20日《申報》3。4版刊登了《日軍大舉侵略東省》新聞
訊息傳出，全國大譁，都不敢相信。報紙電文等紛紛指責東北軍和國民政府的無能，全民再一次掀起了抗日熱潮。
日本對國聯及中國內等情形而不顧，加緊全面佔領東北的腳步。馬占山在接到被臨時任命的黑龍江省保安司令後，打響了抗日的第一槍。