东北战事爆发后，东京方面也陷入了前所未有的震惊。9月3日，日本驻华公使重光葵向国民政府外交部长王正廷就东北战事提出了严重抗议，同日，国民政府驻国联的全权代表施肇基向国联报告了此事，希望国联“主持公道，调停战端”，另外，国民政府照会了美国政府，希望对方“深切关注此事，协助平息中日矛盾”。9月4日，蒋介石在宁召开国民党中央执行委员会紧急会议，研究制定如何针对东北战事的方针，蒋介石当天下去亲自接见了日本驻华公使重光葵，声称“东北事变源于日本关东军部分激进派分子寻衅滋事，从而导致矛盾一发不可收拾，这对中日两国的利益和友好大局都造成了严重损害，国民政府深表遗憾和惋惜，并会竭尽全力地用和平手段解决此事变，重新恢复中日友好关系”。另外，蒋介石还建议日方和中方一起把这件事交给国际联盟去解决公审。
同日，日本外相币原喜重郎紧急会见了国民政府驻日公使蒋作宾，声称:“东北军主动进攻关东军，是严重的挑衅行为，不但空前地损害了日本的利益，并对日华关系带来了前所未有的负面影响，甚至已经将两国置于战火边缘”。蒋作宾回复道:“究竟是东北军主动进攻关东军，还是关东军主动挑衅从而迫使东北军进行自卫反击，一切眼下仍然没有定论，还需详细而谨慎的调查，当务之急是迅速而稳妥地处理好东北的双方纠纷。国民政府从中日友好和东亚和平的大局出发，愿意联合日方共同解决东北事变。”当天，日本驻国联的全权代表芳泽谦吉也向国联报告了中国东北军和日本关东军在中国东北爆发全面冲突的事变，声称是中国方面主动挑起的战端，日本政府会采取所有措施捍卫日本在中国东北的利益。
获知“满洲事变”的日本政府以首相若槻礼次郎为首的政府内阁立刻召开了国民议会，内阁成员纷纷感到震惊，部分高层认为必须要支援关东军，捍卫日本在满洲的利益，但也有更多的高层则认为此次的战端若是由本就前科累累的关东军再次挑衅而导致的，那处理方式就要慎重考虑，一方面必须继续维持日本在满洲的利益，另一方面也要追究关东军擅自挑起战端的责任。在国民议会上，听完关东军代表添枝加叶且歪曲事实的汇报后，现场当即乱成一锅粥。意见相左的国民议员们从一开始的口舌辩论到后来的争吵不休，各种污言秽语纷纷喷涌而出，最后甚至发展为了肢体冲突，差点儿就演变为日本档次最高的群体打架斗殴事件。乱哄哄的会场内，一个矮小丑陋的议员跃上桌子，在众人的注目下挥舞手臂大喊:“我认为！对于那些不知天高地厚的支那人，只有教训教训再教训！只要一艘艘满载着帝国皇军将士的战舰在满洲沿海港口靠岸，那些支那人才知道大日本帝国的赫赫皇威！支那人如果胆敢反抗大日本帝国，那大日本帝国皇军不介意给那些好了伤疤忘了疼的支那人再来一次甲午战争！”这番赤裸裸的支持关东军全面武装进攻中国的宣言顿时赢得满场“鹰派议员”阵阵喝彩之声。
相当于毫无实权的国民议会（日本政府的权力集中在内阁和军部）所上演的种种丑态，日本内阁会议的气氛则肃穆郑重得多了。经过反复而激烈的争执，若槻礼次郎内阁确定了“不扩大”方针，部分向来厌恶军方飞扬跋扈作风的内阁高层私下里声称“关东军长期骄横跋扈、目无尊长，从来不把政府和天皇陛下放在眼里，随心所欲、我行我素，尽给国家添乱，已经令人忍无可忍了，这次他们终于惹怒了中国人，也算是给他们一个教训。”外相币原喜重郎向陆军大臣南次郎大将代表政府内阁向军方表态，“如果此次事端是关东军又一次擅自行动而导致的，那关东军的做法严重违反了以国际协调为基本原则的若槻内阁外交政策，是不能容忍，内阁是不会支持关东军的”。日本政界元老派领袖西园寺公望公爵也劝诫南次郎大将处事要谨慎，“如果这场战端确实是由关东军主动挑衅而引火烧身的，那就绝不能再扩大了，尽量把局势恢复到事变前就是对日本最好的结局了”。