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。原宁安公安总队长刘万魁率所部1000余人，于15日在宁安以西接受整编，整编为自卫军第五独立团。随后，调1个步兵旅，2个骑兵旅，3个步兵团，1个炮团，连同原有的卫队团等，共约1.6万余人，分别部署在嫩江桥以北的大兴、汤池、三间房、昴昴溪、富拉尔基一带，组成三道防线，以加强江桥防务。
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，纵深约40公里、宽约10公里的三道防御阻击阵地布置。
日军利用伪军侵占黑龙江的阴谋失败后，便决定直接出兵。但当时日本陆军省和参谋本部对苏联尚有所顾忌，因而不同意关东军进攻。金谷范三曾电令关东军：“为修江桥，可以出动。但如向远离嫩江的北满出兵，无论有何项理由，非经我批准，都不许出兵。”但当从日本驻苏联大使广田弘毅口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交战双方都不提供任何支持、采取“严格的不干涉政策”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。
10月25日，日本驻黑龙江省领事清水八百一奉命照会黑龙江省政府提出“满铁将派工修复江桥”。黑龙江省政府当即覆照，予以拒绝。26日，日军第29联队借口所谓“匪患”危险，进占四洮（四平至洮南）全线。27日，新任齐齐哈尔特务机关长林义秀少佐以关东军司令部的名义向马占山提出：“迅速修复嫩江桥，限期为一周。”29日，清水根据日本币原外相的训令通知黑龙江省政府：“直接在日军的保护下开始修桥。”这是日军进犯黑龙江省的公开信号。黑龙江省政府对日本侵略者的蛮横态度和无理要求，予以严词拒绝。关东军制订“关于修复嫩江桥的要领和为修理江桥的护卫要领”。同时，命令以第2师团一部组成嫩江支队，并由步兵第16联队长滨本喜三郎大佐为支队长，指挥步兵第16联队，步兵山炮队、野炮兵第2联队第1大队、骑兵第2中队、工兵第1大队第2
