1928年6月4日5时20分，张学良的父亲张作霖乘坐的专列在途经南满铁路皇姑屯一段时，被日本人预先埋设的炸弹炸毁，张作霖身受重伤，于当日上午9时30分死亡。为保时局稳定，东北地方当局谎称张作霖只是受了轻伤。当时，身在兰州的张学良得知关东军已开始秘密调动，打算浑水摸鱼，趁乱占领沈阳。为防不测，他化装成一个伙夫，跟随部队秘密赶回了当时称为“奉天”的沈阳。
回到沈阳后，张学良才得知父亲的死讯。为保国家大业，张学良强忍悲痛，模仿父亲的笔迹签发命令。等到把一切相关事宜都安排好了，东北地方政府才对外宣布张作霖的死讯。从此以后，为了怀念死去的父亲，铭记杀父之仇，张作霖的忌日便成了张学良将军的“生日”。
1928年12月12日，张学良宣布东北易帜，服从国民政府领导。国民政府在形式上完成了统一。当时，在东北有不少日本间谍，但事先对此事却毫无察觉。
1931年4月，原驻日本寒冷地区仙台的第二师团轮驻辽阳；为对付沈阳城坚固的城墙，日本又从东京调运两门24厘米榴弹炮，配属日军驻沈阳第二十九联队兵营，炮口预先瞄准北大营和飞机场；7月，又从本土增派一个师到朝鲜，准备随时渡过鸭绿江参战。
