由于蒋介石顽固地奉行“不抵抗政策”，张学良所率近20多万东北军在日军的进逼下节节败退，最终退至关内。短短不到5个月的时间，整个东北地区尽陷于日寇的铁蹄之下。
继策划九一八事变成功后，板垣侵略中国的野心更加膨胀，先是伙同土肥原用计诱骗溥仪，炮制“满洲国”，后是收买策反华北地方实力派，积极制造“华北自治”
板垣征四郎在策动九一八事变成功之后，一方面，积极指挥关东军扩大战果，实现侵占“满蒙”的目的；另一方面，根据以前对“有关统治占领地区问题研究”成果的指导，开始着手扶植一个傀儡政权。
9月22日，关东军参谋长三宅光治少将主持召开了一次有板垣征四郎、土肥原贤二、石原莞尔等13名高级军官参加的会议。这次会议主要是讨论日本将如何统治中国东北的问题。
在会议上，板垣征四郎本来主张借此机会，一举解决满洲问题，将整个东北地区作为日本帝国的领地予以占领和统治。石原莞尔考虑到国际局势以及东北地区中国人的反应，因而认为这种极端做法不妥。经过一番激烈的争论，最后达成了一致意见，炮制出了臭名昭著的《满蒙问题解决方案》，提出以清朝废帝溥仪为首建立所谓的“新政权”，并规定了“新政权”的国防和外交由日本掌握等原则。
不久之后，10月2日，参谋长召开的另一次会议上，板垣、石原等人提交了事先拟定的《解决满蒙问题案》，进一步提出了日本控制“新政权”的军事、外交、交通、通讯等的具体实施办法。这两个方案被合称为“满洲建国方案”，这是九一八事变后日本帝国主义在东北拼凑傀儡政权的第一个具体方案。10月21日，板垣征四郎又伙同石原莞尔和国际法专家松本侠草拟了一份《满蒙共和国统治大纲草案》，详细提出了如何控制满蒙“新政权”的政治、军事、外交实权，从而把它变成日本的附属国的实施办法。
这一方案受到日本大本营的高度重视。1932年1月6日，板垣征四郎带着关东军司令官的指示和关东军制定的“满洲建国”方案，回国向内阁和军部进行汇报。新上任的陆军大臣荒木贞夫听取了板垣的汇报，内心自是十分支持关东军的行动，但他又不便明确表态，于是态度暧昧地说：“新内阁刚刚成立，政府的大政方针尚未确立，但其基本方针应该是尊重现地形势的。”板垣征四郎对这种弦外之音当然是心知肚明了。1932年1月11日，板垣征四郎受到裕仁天皇的破例召见并向他“垂询”了东北形势，对他的战功表示嘉奖。这使板垣感到诚惶诚恐、不胜荣幸，决心不负圣恩、报效天皇。最高军政当局的支持、天皇陛下的恩准，极大地鼓舞了板垣的侵略野心。
另一方面，日本陆军省、海军省、外务省根据板垣的汇报，共同制定了一个所谓的《满洲问题处理纲要》，确定要在满洲建立一个脱离中国管辖的和政治、经济、军事、外交等各方面均由日本控制的“新国家”。一星期后，板垣征四郎捧着天皇的敕令，带着《满洲问题处理纲要》返回奉天，紧锣密鼓地为满洲建立“新国家”了。
说话板垣策划在东北建立傀儡政权的阴谋其实并非此时才展开，早在九一八事变爆发后，关东军开始酝酿《满蒙问题解决方案》时，板垣就已经开始积极物色人选，拼凑地方傀儡政权了。1931年9月22日，他亲自来到哈尔滨特区行政长官张景惠的公馆，劝张回哈尔滨复任，并宣布独立。为了收买张，他答应先拨给张三千支步枪，供他扩充武装之用，同时允诺一旦张宣布独立，日军会迅速支援并“保护”张的政权。得到日本人撑腰，张景惠于9月23日赶回哈尔滨，他本想马上宣布独立，但当地人民抗日情绪高涨，只好暂缓一步先于9月27日宣布建立了“东北省特区治安维持会”，张自任会长，然后暗中策划哈尔滨独立，投靠日本侵略者。
9月23日，板垣利用一心想复辟的满清遗老罗振玉策动前清皇族、吉林省参议长兼政府委员熙洽投靠日本。熙洽28日宣布吉林省“独立”，在东北地方政权中，率先投日。9月25日，板垣派人策动洮南镇守使张海鹏投靠日本。
12月7日，板垣又亲自出马，企图说服海伦的马占山归顺日本。马占山虽有抗日之心，但独力难支，只好退一步与板垣缔结了一个停火协定。12月16日，板垣又威逼利诱被软禁的原辽宁省政府主席臧式毅，迫使臧降日，并出任“奉天省省长”。
除了扶植傀儡地方政权以外，板垣也早已展开了对清末代皇帝溥仪的工作，以便建立一个依附于日本的所谓“独立国家”。
1931年9月22日，板垣征四郎就找来罗振玉，告诉他关东军准备推举溥仪为“满洲国”首脑的决定，希望罗振玉能尽快把溥仪请到“满洲”来，以商建国大事。9月30日，板垣又派日本特务上角利一与罗振玉一起前往天津，溥仪当时在日本天津驻屯军司令部，二人力劝溥仪到东北“复位”。
罗振玉是大清国的臣子，应无二心，但日本人就不一定了，溥仪心中有些犹豫，所以决定回去考虑一下再作答复。这个办法效果不佳，关东军司令部遂派土肥原贤二赴天津，专门做溥仪的工作。土肥原是板垣的密友，是搞间谍阴谋的老手。土肥原一到天津，就马上去拜访了溥仪，他利用与溥仪是旧识，力陈“满蒙人民之渴望”，希望溥仪回到祖宗发源之地，以图重新来过，一番“肺腑之言”，说得溥仪动了心。同时，土肥原还在溥仪周围策划一系列的恐吓、威胁事件，使溥仪吓得心惊胆战，不敢再留在天津。
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