显而易见，日军在挑起这场辽日全面大战后打得“很不顺”，最大的“变数”就是旅顺。旅顺号称“东亚第一要塞”，其本身是非常易守难攻的，但也有弱点——后路防线十分薄弱，很容易陷入敌军全面包围，甲午战争中，日军之所以能近乎兵不血刃地攻克旅顺，就是因为旅顺清军害怕会陷入日军包围，当日军大举杀来时，旅顺清军各将领根本无心应战，都忙着抓紧时间掳掠财物，然后逃之夭夭，然而，眼下坚守旅顺的东北军第102师与清军完全不同，该师上下压根没想过什么后路，就算在旅顺陷入日军包围，他们也根本就不在乎，铁了心地打算在旅顺战斗到全军覆没以及在全军覆没前最大限度地杀伤日军。毫无疑问，一支满脑子想着后路的军队是不会有太高的战斗意志的，必然一触即溃，而一支根本不考虑后路的军队则是非常可怕的，正如当年破釜沉舟、背水一战的项羽。坚守旅顺的东北军第102师在这场大战中发挥出了非常重大的作用，不但牵制住日军两个师团，还动摇了日军的整体作战计划。
除了东北军第102师这个“变数”，东北军大部分部队的表现也让日军深感意外:顽强、勇猛、果敢，并不像大多数日军在战前自信预料的那样“惊慌失措、不堪一击、兵败如山倒”。
“其实，我已经赢了。”张学良在看到来自前线的战事报告时，他的心里涌起一股十分特别的自豪感，“哪怕出现最糟糕的结局，哪怕真的打输了，丢了东北，我也是稳赚不赔啊，因为我的表现比历史上的那个张学良好太多太多了。历史上，日军在九一八事变中占领沈阳只死了两个人…只死了两个人啊！两个人！可我呢？我的东北军已经消灭了成千上万的日军！我之所以能轻而易举地超越原先那个张学良，并不是我有多厉害，而是原先那个张学良实在太无能！只要是个人，都能超越他！如果这是一场考试，那个白痴直接在开考后就交了白卷，轮到我，我就算闭着眼睛瞎写都能超越他！因为他是零分！我就算蒙个十分都把他给甩开了！”
虽然此张学良的东北军在对日军作战中的表现和战绩远超过彼张学良的东北军，但问题还是层出不穷，最大的问题就是中高级军官的贪生怕死、作战消极。张学良一直努力改造着东北军，但东北军毕竟是脱胎于旧军阀部队，很多恶癖都是深入骨髓的，“上梁不正下梁歪，军官没有廉耻，没有血性，没有良心，不具有为国死战到底的决心和精神，只顾自己的身家性命和荣华富贵，一打仗，满脑子只想着自己活命，惦记着自己家里的大宅子、田地、娇妻美妾、财产存款、锦衣玉食的安逸日子，想到自己一旦死了，这些好东西就都随之烟消云散，自己再也享受不到这些好东西了，从而畏战惧敌，怕死不敢拼命，要么消极避战，要么装模作样地打几场隔靴搔痒的战斗然后找借口撤退以糊弄上级、敷衍交差。如此，焉能打胜仗？”杨杰在军事会议上痛心疾首地总结道。
11月15日，得到后续增兵的日军在辽东半岛战场上发动了新的攻势，东北军第106师第106旅第522团在瓦房店东部屏障元台镇一带遭到日军第14师团第27旅团的猛攻，该团奋力抵挡，日军出动十多架飞机猛烈轰炸该团阵地，副团长陈国瑞在指挥作战时被日机炸死，被炸飞的头颅正好血淋淋地落在团长应振复身边，应振复吓得毛骨悚然，带着部队放弃阵地，狼狈逃离，致使日军攻占元台镇，威逼瓦房店不足二十公里。第2军副军长赵恩臻在获悉后怒不可遏，一边命令宪兵队逮捕应振复并就地枪决，一边勒令第106师师长裴春生率部夺回元台镇，同时向于学忠申请抽调第2骑兵师第2旅前去元台镇助战。裴春生在又羞愧又恼怒之下率领全师反扑元台镇，与日军第27旅团杀得天昏地暗，致使全镇化为一片焦土，全师伤亡五千余人，该师第206旅第524团团长陈玉崑也在血战中阵亡，但始终没有夺回元台镇。
接到报告的赵恩臻在电话里把裴春生臭骂一顿，裴春生叫苦喊冤道:“副军座，这真的不能怪我！你不是说会有一个骑兵旅在侧翼牵制鬼子、协助我部吗？那个骑兵旅他妈的到底在哪里？我跟鬼子打得你死我活，那个骑兵旅压根没有出现！”