柳条湖事件发生后，驻守在沈阳北郊虎石台的独立守备队第2大队第3中队共105人向东北军驻地北大营发起突袭。北大营南距沈阳城约10里，东距东大营约20里，西距南满铁路约300米。整个北大营成正方形，每边长约2千多米，筑有两米高的围墙，围墙两侧有约1米深、3米宽的壕沟。东北军第7旅620团、621团、619团一个营驻扎北大营内，约有兵力7000多人。11点左右，日军在川岛大尉的率领下同河本汇合后，从北大营的西北角突入，扑向621团营房。身边没有武器的东北军士兵早已一团混乱，端着枪的日本士兵疯狂的追刺四处奔逃光脚赤腹的中国士兵，并且放火点燃营房，整个621团被日军搅得炸了锅。此时，东面营房的620团早已经荷枪实弹，等待上级命令。然而士兵们接到的却是坚决不抵抗的命令。因此，中日双方就隔着操场互放冷枪，形成对峙。零时30分，日军独立守备大队第2大队第1、2、4中队全部到达北大营，被打垮的621团和不明情况的619团纷纷穿越东门逃离北大营，除619团一部坚守东门接应其余部队，全部向东大营集结。凌晨1点50分，620团团长王铁汉还想向上级请示，电话线却已经割断，620团面临被日军包围的危险，王铁汉愤慨的说：“敌人侵我国土，攻吾兵营，斯可忍，则国格、人格全无法维持，而且现在官兵愤慨，都愿意与北大营共存亡。敌人已在炮击本团营房，本团官兵不能持枪待毙。”于是620团进行反击，并向东突围，攻击前进，奉命掩护的部队在2营营房一带组织了整个北大营事件中唯一一次有组织的大规模反击。猛烈的火力完全压制住了兵力分散的日军第4中队，趁此机会，620团官兵纷纷集中到北大营东面围墙，从那里跳下土围子，最后脱离了日军。620团在违抗上级不抵抗命令的情况下，以全建制在日军的包围圈下突围成功，造成日军2人阵亡，22人受伤，打响了中国抗日战争的第一枪。