关东军为了打开向黑龙江进犯的通道，决心拿下江桥11月4日，日军开始大规模进攻嫩江桥，马占山下令守军还击，致此，震惊中外的江桥抗战爆发。

11月4日中午，日军主力部队殿后，伪军张海鹏部当先，共4000余人，在飞机、大炮配合下向嫩江桥我军阵地发起进攻。驻江桥守军放敌入围，随后奋起反击，与敌展开白刃战，至晚8时，日军攻势遭挫后败退。次日拂晓3时，日伪军在大炮、飞机掩护下，又发起强攻，守桥驻军从正面给予痛击，敌军被迫再次撤退，日军死200余人，伪军死伤达700多人。11月6日战斗又在大兴附近打响。11月6日，日军发动了新一轮攻势。此次，日军自为先锋，张海鹏伪军殿后，守桥官兵拼命杀敌，多次打退日伪军进攻，几次从敌人手中夺回失去的阵地。是役日伪军死伤甚重，江桥守军亦付出了惨重的代价。再加上江桥、大兴等地，地处平原，防御工事尽被敌炮火摧毁，修补不及。因此，马占山于6日晚下令将主力撤至距江桥50华里外的三间房车站一带阻击敌人。

三间房是洮昂路(洮南至昂溪)的一个车站，北距齐齐哈尔70华里，是保卫黑龙江省会的重要防线。马占山退守三间房后，立即重新布防，守军总兵力亦增至5000余人。12、13、14日，日伪军对三间房发动了数次攻击均被击溃。11月17日，日军发动了总攻。在三间房这个狭小的阵地中，日军动用了飞机12架，大炮百余门，总兵力达7000人在右。面对汹涌来犯之敌，爱国官兵同仇敌忾，奋勇异常，战斗进行得异常惨烈，三间房阵地也几度异手。在敌我力量相差悬殊情况下，马占山于18日晚下令各部队向齐齐哈尔撤退。13日上午9时许，日军集中大批主力于距省城15里处的榆树屯，以猛烈炮火向省城发动猛攻。晚5时，日军攻陷齐齐哈尔，历时16天的江桥抗战到此结束。

江桥抗战，沉重打击了日本侵略者的器张气焰。日本侵略军在这次战役中，投入大量精锐部队，其伤亡人数1500余人，冻伤近千人。黑龙江省中国驻军在战斗中虽然也遭受了很大的牺牲，伤亡2000余人，但他们反映了中国人民坚决抵抗日本帝国主义侵略的意愿，极大地鼓舞了全国人民，推动了东北各地抗日义勇军的斗争。

马占山的江桥抗战，驰名中外，对东北各地义勇军的反日斗争影响很大；日军对马占山的"平定"工作也极为重视，从1931年12月中旬开始，先后两次派人对马占山劝降。遗憾的是，血雨腥风中走过来的马占山对当时复杂形势缺乏冷静、正确的认识，终于在1932年2月动摇变节，接受伪黑龙江省省长一职。但是，自从他就任黑龙江省省长之后，日本人对他进行了种种要挟和控制，再加上全国各界的舆论谴责，促使他觉醒，所以从3月末开始便暗作准备，决计出走，再度抗日。4月2日凌晨，马占山自带副官、卫士20余人乘汽车出城并于4月7日达到黑河，5月14日，马占山在黑河举行出征誓师大会，从此，马占山又重新开始了其抗日征途。

4月间，马占山与吉林义勇军李杜、丁超取得联系，商定共同收复哈尔滨的作战计划。4月18日、19两日，从日本调来的第10师到达哈尔滨，以其主力集中攻击吉林义勇军的以其主力集中攻击吉林义勇军的中心区--依兰。5月16日，日军先头部队攻入依兰，马占山率部向上集、庆城、巴房等地移动，占领大青山一带作为长期的抗日根据地，以图对敌作战。日军第14师得知马占山部在庆城一带活动的消息后，于6月39日下令所属部队前往围歼。马占山率部在庆城一带，与优势之敌周旋。7月28日，马占山率所部在十七井子地方与敌骑兵遭遇，战至夜晚，伤亡百人，敌弃尸40余具退走。但义勇军少将参谋韩家麟等20余人被 冲散。翌日晨，又被日军发觉包围，全遭杀害。日军在尸体中见有一蓄短须身带马占山名章者，便认为马占山被击毙，并以此作为重大战果予以渲染。关东军还煞有介事地展出马占山的遗物以证明马占山已战死沙场。但是，令关东军没想到的是，1个多月后，马占山在龙门县城重新出现，并重整旗，率众继续与侵略者周旋。

东北抗日义勇军，是为保卫民族独立而战的民众抗日武装。它发扬了中华民族不屈不挠的斗争精神，激发了全国人民的爱国热情，有力地打击了日本帝国主义的侵略气焰，大量歼灭了敌人的有生力量。据日伪军方报告记载，自"九·一八"事变到1933年2月，日伪军战死人数为6541名，平均每月"讨伐"抗日力量出动1500次，日军尸体从中国东北经神户运回日本，每月平均50具。在义勇军失败的日军因此对义勇军进行了疯狂的报复，不幸被虏的义勇军将士几乎都惨遭杀害。

由于没有坚强的领导，东北抗日义勇军遭到日本关东军残酷的镇压，领导东北抗日的重担落在了中国共产党的肩头。"九·一八"事变后，中国共产党就号召东北人民开展游击战争，并动员城市工人大批深入农村，组织抗日游击队。

1935年2月，在共产党领导下，建立了东北抗日联军，先后编成十一个军，拥有45000余人，给日冠以沉重打击，始终坚持斗争，直至抗日胜利。