当东北战事尚未结束之时，为转移国际视线，日本又在上海挑起了事端。1月28日，日军向驻守上海闸北的中国第十九路军发起进攻，淞沪战事爆发。但日军在上海遭到了中国军民的顽强抵抗。日军不得不三易其帅，一再增兵，付出重大伤亡。
在国际斡旋下，3月14日，中日就淞沪战事的停战问题非正式会晤。24日起，举行正式会谈。5月5日，中日签署《上海停战协定》。协定规定中国军队留驻现驻扎地区，即昆山、苏州一带，日本军队撤回一·二八之前的租界越界筑路地带。协定附件规定，中方不得在浦东地区、苏州河南部地区驻扎军队。
与此同时，日本在东北加紧进行建立傀儡政权的活动。1932年2月18日，“东北行政委员会”发表独立宣言，宣布完全与南京政府脱离关系。3月1日，该会发表《建国宣言》。9日，前清废帝爱新觉罗·溥仪就任“满洲国执政”。次日，溥仪任命了伪政府的主要人员。实际上，这些任命只不过是在关东军所拟定的官员名单上签字而已。“满洲国”政府是一个地地道道的傀儡政府。由日本人担任的总务厅长官实际上行使着伪满总理的权力，由日本人担任的各部省的次长、司长掌握着各部省的实权。
为了解远东冲突真相，国联派出了一个以英国前驻印度总督李顿为首的国际调查团。1932年3月14日，李顿调查团抵达上海，在关内地区进行调查访问。4月20日，调查团抵达东北，先后在沈阳、长春、哈尔滨等地调查。7月20日，调查团开始起草报告书。10月2日，《国联调查团报告书》(又称《李顿报告书》)正式公布。该报告承认中国对东北的领土主权，指出中国与各外国历来把东三省看作是中国的一部分。报告书认为日军的行动是经过充分准备后实行的预订计划，其行动“不能认为是合法的自卫手段”。
1933年2月24日，国联联盟特别大会通过了《国联特别大会关于中日争议报告书》。报告书以更明确的语言确认了日本发动事变、制造“满洲国”的事实，要求日本把军队撤回到南满铁路区域内。国联大会通过这一报告书后，日本代表立即退出了会场。3月27日，日本政府发表退出国联的声明。
日本的扩张欲望是无止境的，东北得手之后，日本又把侵略矛头指向华北。1933年2月21日，日军人侵热河。热河守军缺乏斗志，或退或降。3月4日，日军便占领了热河省会。此后，日本便开始进攻长城各口。中国军队在长城各口对日军进行了顽强的抵抗。4、5月间，日军把战争推进到长城以内，北平处于日军的直接威胁之下。
在日军即将兵临北平城下的情况下，中方接受了日方苛刻的停战条件。5月31F1，《塘沽停战协定》订立。该协定规定：中国军队将撤退到延庆、昌平、高丽营、顺义、通州、香河、宝坻、林亭口、宁河、芦台所连之线的以西以南地区，该线至长城线之间的治安，由中国警察负责维持。《塘沽停战协定》订立后，冀东20余县成为一个特殊地区，H本侵略华北的通道由此而打开。
