辽南义勇军在组成上有一特色，其领导人，除了军人之外，有相当数量的大学生，如总指挥李纯华，处长高鹏、纪亭榭等；有的是爱国乡绅，如郑子风、曹希宾；也有不少绿林出身的大胆猛汉。

这支部队，主要是在沈阳至海城的铁路两侧活动，以保护地方政权和民众的正常生活；破坏这一段的铁路，使敌人无法正常通车。其主要作战有:

当他们得到北平救国会的通知，国联调查团于4月下旬将到东北时，即集中力量破袭沈阳以南的铁路，使其瘫痪，向国联调查团表明，东北民众坚决抗日的行动。

7月下旬，张海天的第3路部队，利用青纱帐向营口、海城地区接近。8月1日的晚间，他们攻入了海城车站及海城北门地区。2日晚，继续攻击海城车站与海城兵营敌野炮兵第2联队的留守部队，并与由鞍山守备第6大队振来增援的长冈宽大尉之第2中队进行了激战。

张海天的另一部，于8月2日攻入了营口火车站。关东军根据南满守备兵力薄弱的情况，于8月2日下午令第2师团驻沈阳的第29联队，由平田幸弘大佐率领至海城、营口增援；日本在旅顺的津田静枝海军第2遣外舰队，根据情况通报，亦于同日派出炮舰及第16驱逐队和陆战队230人在营口登陆。

辽南义通军因锦州已被敌人占领，军火已无法由陆路得到补充，在11月间乃由海上进行运输。11月13日，北平救国会拨给的迫击炮、轻机枪、手榴弹、子弹、炸药、导火索等爆破器材，约计40吨，以火车从北平、天津，南运至沧州车站，然后以22辆大车，转运到渤海湾岸边的岐口镇上船。帆船于19日启航，由海上穿过渤海海峡入黄海，以后即开向辽东半岛庄河县，11月30日到达青堆子东南的南尖子，准备上陆时，因水浅乃改向以东大孤山附近的北枣沟靠岸。使辽南、辽东义勇军，得到了急需的军火和爆破铁路的器材。

在辽西，有由辽宁省警务处长黄显声中将于1931年12月26日组成的“东北民众自卫义勇军”，主要是各县的警察和公安部队约两千余人。开始时为22路，以后又发展到54路，并包括辽东、辽南、辽北等地。这支抗日队伍主要是在辽西，背靠热河方向进行作战。还有辽西义勇军，由郑桂林、于百恩、耿继周等所率领。当1931年底、1932年初，关东军指挥第2师团由营口、盘山、沟帮子，第20师团由新民、大虎山、沟帮子进攻锦州时，为了牵制敌人的进攻，扰乱其后方，破坏其铁路运输，耿继周所属约1000人，于1932年1月4日晚进攻新民城，与守城的第5联队（属第8师团，步兵第4旅团）嵯峨亮吉少佐之第2大队以及刚从凤城调回的第40联队（属第10师团、步兵第8旅团）宫崎富雄少佐之第1步兵大队，进行了激战，后因驻沈阳平田幸弘大佐的29联队一部前来增援，耿部才撤出战斗。

1932年3月9日晚间，辽西义勇军乘沈阳敌守军较少且警戒不严的机会，从大北边门攻入沈阳城，将敌伪在北关第5、11分局的警察全部予以缴械，并击毙伪警察4人，日军宪兵7人，然后撤出。

在吉林，于1932年1月就已组成了“吉林抗日自卫军”，并由东北军步兵第24旅旅长李杜担任总司令。这支部队主要是在长春以北至哈尔滨的铁路、哈尔滨经一面坡、海林至牡丹江铁路沿线进行游击活动，破坏铁路、袭击火车、攻击敌伪之小据点与严惩汉奸等。该部队中，力量发展最快的是冯占海和王德林的部队。

冯占海，原为吉林军署的卫队团长，经在哈尔滨东南的拉林、榆树和以东的方正、延寿、苇河作战以后，于1932年秋，转战至吉林市以北的舒兰、缸窑镇、乌拉街、其塔木、黑鱼泡、四楞山、九台一带。当敌开始多路围剿之后，即向西开始远征，由德惠地区，越过铁路，经农安、长岭、通辽以北地区于1933年1月16日到达开鲁，被国民政府军委会编为第63军，冯任军长兼第91师师长，严明治任军参谋长。热河作战后，该军即转入关内，参加了“七·七事变”在华北的抗战。

王德林，原是延吉镇守使兼第27旅旅长吉兴所属677团的三营营长，因愤于吉兴之投降卖国，拒不执行其命令，并于1931年11月在汪清宣布脱离27旅率部抗日，仅几个月，部队即发展近4万人。为便于指挥，1932年2月11日在明月沟（现安图），成立“抗日救国军”，王德林任总司令。以后中国共产党满洲特委于5月间派周保中至该部队任参谋长。抗日救国军成立后，作战特别积极，2月20日，攻克敦化城，24日攻进了额穆，28日攻克蛟河县城，至1932年4月，基本上控制了吉林至敦化的山区铁路，迟滞了敌建筑敦化至朝鲜会宁的吉会路计划。

在长春西北地区，有李海青的抗日义勇军约1万人，活动于长春至哈尔滨、哈尔滨至安达的铁路两侧。1932年3月18日该军收复了扶馀县城，29日攻占了农安，5月29、30日与敌第14师团所属第27旅团在松花江以北的肇东一带进行了激战，8月28日攻占了安达。

在黑龙江省，苏炳文、张殿九的抗日部队，依然控制着富拉尔基及其西北的铁路沿线地区。在哈尔滨对岸的松浦镇和以北的绥化、海伦、拜泉、克山等地马占山的抗日部队，从1932年6月初至7月底，一直是关东军攻击的重点。

1932年，东北抗日部队发展最快的。还有“东北民众抗日自卫军”，又称辽东义勇军。这支部队，主要是由原驻于梅河口以西之山城镇东边道镇守使于芷山的省防旅中的官兵，不愿随于芷山投敌揭起义旗而成立。

省防第1旅之第1团团长姜全我，第2团团长廖弼臣，第3团团长董国华等，随于芷山投敌后，其第1团团附唐聚伍中校率该团的第1、3营继续抗日。因他是凤城人，经在本地多方的联络、奔走、号召，激发了人们的抗日热情，从1932年春开始至当年秋，唐所率的抗日部队由两个营，骤然增至37路（等于师，下辖旅和团）、约24万人，唐聚伍被张学良将军任命为“东北民众抗日自卫军总司令”，当年的8月15口，唐又被张学良委任为辽宁省主席，仍兼自卫军总司令。其间为便于指挥，将37路分编为6个方面军，一时声震辽东、辽南。