国际联盟方面也采取了支持中方、反对日方的态度，声称“日本帝国此次出兵中国东北是不容置疑的主动挑起战争和破坏东亚和平的行径，日本帝国应立即从中国东北撤军并对此行径进行全面的弥补”，日本政府在11月7日公告声称:“中国满洲政府素来顽固反日排日，对大日本帝国的利益已造成无法挽回的重大损失，满洲军对大日本帝国的安全亦已造成重大威胁。两年前之满洲事变实为满洲军处心积虑策划之阴谋，满洲军无端袭击日本关东军并以武力手段悍然攫取大日本帝国在满洲的合法利益实属非法举措。张学良政权和满洲军的狂妄骄横乃日华关系恶化之根本原因。为捍卫日本国利益，日本政府之隐忍已达极限，日本军队不得不决心采取断然措施膺惩暴戾好战之中国满洲军，促使满洲张学良政权反省并恢复日本在满洲的全部利益”。
国际联盟虽然反对日本出兵中国东北的行为并宣布要对日本进行经济制裁，但由于世界头号经济强国、日本对外贸易最大的合作伙伴美国并非国联成员，因此，国联对日本的经济制裁基本上是一纸空文。美英法三国虽然都不愿看到日本侵占中国东北从而实力大增，但也不会为了中国而跟日本把关系“搞得太僵”，加上美国态度含糊暧昧，不愿意正面插手美洲之外的事务，所以，国联和美英法列强对日本几乎没有造成任何压力和实质性的制裁。东北战场上，日军毫无顾忌地继续全力进攻，日本政府直接退出了国联，俨然“死猪不怕开水烫”。
张学良打心底就对南京政府和国际联盟没有抱哪怕是百分之一的指望，因此在接待南京特使张群、吴铁城、陈友仁等人时，他单刀直入地道:“诸位，日本人是铁了心地想消灭我和吞下东北，把东北变成他们的殖民地，就像朝鲜半岛和琉球群岛那样，我知道南京和国联对我都是有心无力，我理解蒋主席和诸位的处境。行啦，日本人已是图穷匕首见，你们南京政府特别是外交部的各位外交官在谈判桌上就省点口水吧，别跟日本人废话了。跟存心胡搅蛮缠不讲理的人是没办法讲理的，只能用拳头解决。想跟日本人通过和谈方式来解决这次的东北战事无异于缘木求鱼。中央政府既然帮不了我，各位先生，如果你们真的想帮我，那我劝你们与其在谈判桌上继续浪费时间，还不如去组织民间力量进行募捐，起码能给我的军队多募捐到一点军费，这是你们目前对我张学良和对东北军最大且唯一的支持途径了。日本人既然想打，我们就跟日本人用武力来解决问题。”
张群等人都听得汗颜内疚不已，对张学良素来很有好感的外交部长王正廷随后把跟日本政府谈判的事务都交给了副部长陈友仁，他自己则亲自组织了一个“全国抗日募捐联合会”，一心一意地帮助张学良募捐经费。当国民政府的外交官员在中日谈判桌上以及美英法列强的政府特使继续进行着毫无意义的调停活动时，都信奉“武力是解决一切争端的最好手段”的张学良和东京方面在战场上继续扩大着战争的规模。11月5日，已经全面登陆辽东半岛的日军第8、第9、第10、第11、第12师团集结十余万兵力，朝着东北军重兵云集的瓦房店一带展开全线进攻。辽日全面大战已无被制止的可能。
上百架日军舰载机和日军陆基飞机从游弋在辽东海域内的航空母舰上、朝鲜半岛西北部多个机场上起飞，组成若干个攻击编队呼啸向已经完全淹没在烽火狼烟中的辽东战场。炮火连天、杀声震空的战场上，日机群逐波俯冲投弹，但旋即从北方的天际云端间又有一波银光闪闪的飞机掠空而来，机翼和机尾上的东北空军的飞翼白日军徽灼灼闪耀。东北空军在日军机群偷袭中损失惨重，虽然损毁的飞机不到飞机总数的一半，但几乎都是新式飞机——辽日即将全面开战，东北空军自然把新式飞机部署在前线和重要地区，把旧式飞机部署在后方和次要地区——不仅如此，损毁的飞机多为战斗机，导致东北空军此时虽然还有600多架飞机，但新式飞机占的比例和战斗机的数量都大减，很多已经被封存或作为教练机使用的老旧飞机也不得不重新披挂上阵。东北空军司令部紧急外购飞机，但屡屡碰壁，英国政府担心会激怒日本人，只愿意卖给张学良“拆掉所有武器的战斗机或没有武器的运输机”并且还要伪装成救护机。张学良在获悉后骂道:“该死的英国佬！老子要没有武器的战斗机干什么？飞上天吓日本人吗？还是给日军飞机当空中活靶子？老子买你妈！”