早在10月21日吉林告破，下午2钟左右占山就接到了远在北平的张学良的任命其代理黑龙江省主席、军事总指挥的电令后，立即从黑河冒险搭乘唯一一架飞机前往省城，21日17时抵松浦后，即乘火车于当夜到达省城齐齐哈尔市。22日上午就任黑龙江省代主席，亲赴前线激励抗日将士，同时发布告悬赏索取张海鹏首级，并宣布成立黑龙江军临时总指挥，以便统一指挥。占山任总指挥，以副司令公署参谋长谢珂任副指挥。

同日，占山针对日军集结重兵妄图侵占黑龙江省事发表宣言：“与此国家多难之秋，三省已亡其二，稍有人心者，莫不卧薪尝胆，誓求危亡，虽我黑龙江一隅，尚称一片净土…尔后凡侵我省者，誓必死一战”占山在听取谢珂等将领关于江桥作战情况的报告后，立即调整了署：委朴炳珊为省城警备司令，以加省城防卫；任王南屏为黑河警备司令，接替占山的遗缺；将东北屯垦军3个步兵团、1个骑兵团、1个炮兵营编为步兵第1旅，开驻大兴以南布防。其中骑兵到富拉尔基以西对景星方向警戒。至10月29日，基本完成了从江桥到榆树屯和昂昂溪的以铁路为轴线，纵约40公里、宽约10公里的三防御阻击阵地布置。

关东军在张海鹏叛军失败之后即准备直接兵，认为中**队破坏江桥是最好的借，遂以洮昂路的修建有日本投资为理由，决定以第2师团第16联队的步、炮各1个大队和1个工兵中队组成江支队，在dú lì飞行第8中队协助下，以武力掩护修桥，来挑起事端，发动攻。但当时日本陆军省和参谋本对苏联尚有所顾忌，因而不同意关东军攻。金谷范三曾电令关东军：“为修江桥，可以动。但如向远离江的北满兵，无论有何项理由，非经我批准，都不许兵。”但当从日本驻苏联大使广田弘毅中得知苏联副外长加接罕已于10月29日向日本声明苏联对战双方都不提供任何支持、采取“严格的不涉政策”时，日本陆军省等的态度才有所改变，转而采取支持关东军的态度。11月2日，远在吉林的本庄繁闻黑龙江省代为占山后便令齐齐哈尔日本特务机关长林义秀向占山发最后通牒：占山军在11月3日正午前必须自江铁桥后撤至10公里以外地区，在日军修桥完竣之前不得该地区；如不接受上述要求，则

原宁安公安总队长刘万魁率所1000余人，于15日在宁安以西接受整编，整编为自卫军第五dú lì团。

，阵地失而复得，形成拉锯。12日，日军又增派新组建的第三、第四、第五等三个满铁守备师团，加攻。占山孤军奋战，因队伤亡过大，后援无继而撤退。19日，日军占领齐齐哈尔，省会迁至海。江桥抗战历时半个月，是九一八事变后中**队对日军的第一次有力抵抗，占山虽败犹荣，获得国人赞誉。而江桥抗战时，占山可谓孤军奋战，未获驻防锦州一带东北军的实力援助。张学良虽然电令占山死守勿退，但张驻锦州队毫“无战斗准备”（《晨报》1931年12月6日）。江桥战斗结束后，张学良受到社会舆论猛烈抨击。上海救国联合会说“黑省军，孤军抗日，效忠疆场，张学良未能拨援”（《申报》1931年11月23日）。市民联合会致电国民zhèng fǔ，指责“张学良坐视日寇侵略东北，辱国丧地，放弃职守”（同上）。全国学生抗日救国联合会亦电请zhèng fǔ“严惩张学良，克日兵”（《申报》1931年11月24日）。