1932年1月19日，土肥原贤二出任哈尔滨特务机关长，策划日军进犯哈尔滨。1932年1月18日，于琛徵率伪军，由日军少佐东宫铁男、小野正雄督阵，在日军飞机、重炮掩护下，占领榆树。1月27日，于琛徵伪军向哈尔滨上号（香坊）、南岗、三棵树发起攻击，当即遭到李杜、丁超、冯占海部猛烈还击,哈尔滨保卫战初战告捷。1月28日，关东军司令官下令进攻哈尔滨。1月30日下午,日军军列开进双城车站。第二天凌晨5时许，驻守在双城的东北军第二十二旅六二二团团长赵毅率部向车站附近的日军发动突袭，当即打死日军14人，打伤35人。在同一天，李杜、丁超等人在哈尔滨成立吉林抗日自卫军总司令部，发表了《抗日讨逆宣言》，哈尔滨市民人心大振。2月4日,日军兵分两路，沿哈长铁路攻击自卫军。李杜亲临前线指挥，自卫军斗志旺盛，作战英勇，日军攻势受挫。5日拂晓，日军再次集中兵力发动猛烈进攻。由于兵力相差悬殊，自卫军各部先后撤出，哈尔滨保卫战宣告失败。