黑龙江省沦陷后，南京国民政府觉察日军将进犯锦州，急令中国驻国联代表施肇基于1931年11月25日向国联提出划锦州为中立区的提议。12月2日，国民党政府就通知英、法、美三国的公使说：同意把自己的军队撤出锦州和山海关，但是有一个条件，即日本要提出使法、英、美三国满意的保证，即要求三国保证中立区的安全。这一丧权辱国的建议，激起全国人民及海外华人的愤怒和反对。国民政府外交部于1931年12月4日被迫急电施肇基声明放弃中立案，同时还表示：日军如进攻锦州，中方将实行自卫。但张学良坚持“锦州中立化”方案，一意孤行将军队从锦州撤退。与此同时，1931年12月15日，关东军已经开始进攻锦州。12月7日，日本陆军中央部由日本本土增派混成第8旅团，并从朝鲜调第20师团司令部、混成第38旅团、重轰炸飞行中队以增援关东军。12月28日，第2师团主力渡过辽河进攻锦州；12月30日，混成第39旅进攻打虎山（今大虎山）。1932年1月3日，第20师团司令部率混成第38旅团占领锦州。