独立飞行第10中队在10月6、7日两天，对锦州进行了空中摄影。关东军根据这些照片及地面派往锦州侦察人员所获得的情报，确定主要轰炸目标为锦州东大营、东北长官公署、辽宁**、锦州车站、交通大学，以及锦州城西小岭子附近张作相的住宅区。

10月8日晨，在长春以西宋家洼子机场的独立飞行第8中队长平田辰男少佐，率其“八八式”侦察机4架飞抵沈阳，与花泽友男大尉的独立飞行第10中队5架“包特兹”战斗机和2架“八八式”侦察机，载25公斤类型的炸弹计75枚。

这批敌机在进行了领航准备、修正了因空中风所形成的偏流角之后，中午12点从东塔机场起飞。花泽率5架战斗机在前，平田率6架侦察机随其编队，由机场上空出航，飞行高度为1300公尺。航线大致沿着沈阳至营口的线状目标——大辽河，而飞达大洼上空，然后右转向西，顺着渤海的海岸，飞抵小凌河口的崔屯，再右转向北经松山屯，顺着太阳光对锦州的各类目标进行搜索。

花泽、平田之所以选定此一航线，主要是从便于保密以便进行突然袭击，便于空中识别地标防止迷航；便于观察、搜索和精确瞄准等方面考虑。因大辽河两岸全是偏僻乡村，即使发现了日本机群，也无法在短时内以电话、电报向锦州报告；此时的浑河，水位未减，愈接近下游则河宽水阔，在秋季中午逆阳光的条件下，比公路、铁路等线状目标尤为明显，利于空中保持航向和判定位置；中午，城市建筑物的日光投影最短，因而空中在顺阳光搜索时，易于发现判定目标，又由于没有逆光刺激飞行员的眼睛，所以也便于瞄准。

这11架飞机飞行了约240公里之后，于13点40分到达了锦州，他们先后对锦州的东部和西北部进行轰炸，均遭到东北军部队的对空射击。

轰炸完之后，平田的6架侦察机直接飞回沈阳，而花泽的5架战斗机因载油量少、航程短，中途至大石桥（营口）机场落地加油，18时飞回沈阳东塔。

为了实地观察这次轰炸的效果，关东军作战参谋石原莞尔中佐，乘一架运输机，随同机群飞达锦州上空。

轰炸锦州，关东军预计其参谋本部不会同意，因而采取了先轰炸然后再上报的做法。当机群已全部飞回沈阳东塔以后，才于18点30分向东京报告。

关于轰炸的理由在报告中说，日机以前在飞临锦州上空时曾遭到中国地面军队的射击，因此予以膺惩。最后还提出：希望在对外宣传时，尽量说明此一轰炸的合理性。

这次轰炸我国军民遭受很大的伤亡，部分房屋被毁。随之南京政府由9月30日接替王正廷任外交部长的施肇基，向日本提出了严重抗议，并将此事提交国际联盟。

10月10日至12日，英、美、法、意大利、西班牙等国对日本轰炸锦州向日本政府提出了抗议。

愤于日本在远东发动侵略，国际联盟理事会议长勒尔于10月10日，向日本提出：希望日本确切表示对中国东北问题的意图。

善于进行口是心非外交活动的日本外务省，由于有武力做后盾并且已形成军事占领的既成事实，他们小施伎俩，将这件事搪塞了过去。10月12日，币原喜重郎的外务省对国联作了这样的答复：日本对中国东北问题无扩大军事行动范围的意图。

但事隔不到半个月，10月26日日本却又发表了在东北不能撤兵的声明，理由是：由于中国的收回国权运动和排日思想，一旦日本撤兵，恢复“九·一八”以前的态势，则新占领地区的日本侨民之生命财产将失去保障。

日本这种狡辩式的声明，其用意本已极为明显，然而美国在国联的特派代表，按照当时美国的绥靖政策，竟然相信日本的谎言，并宣称日本为了保护其侨民生命、财产的安全，向满洲进军，则属难以避免。

到了这种时刻美国还持这样态度！实际上，日本军部在其作战方案中，早已把美国作为他们的敌人，而加紧建设进攻型的海军。1917年3月31日，日本在横须贺建成了第一艘大型战舰、排水量为34500吨的“山城号”；同年12月15日在神户港川崎造船所兴工的35350吨的战舰“伊势号”也已建成；1922年12月27日由横须贺浅野造船所建造竣工的排水量为7470吨的日本第一艘航空母舰“凤翔号”和后来建造的大型军舰，都是为了与美国、英国在太平洋上争夺霸权。在“九·一八事变”后的第10个年头即1941年12月8日，日本的海军终于突然偷袭了美国夏威夷的珍珠港。直到这时，美国才认识到对日本实行绥靖政策的严重后果。

关东军轰炸锦州，又一次激起了世界上的轩然**，也打乱了日本整个的侵华部署。10月15日日军参谋**金谷范三对关东军的这种做法提出指责。同日将花泽友男的独立飞行第10中队调回平壤，又将竹内贞郎中佐的独立飞行侦察第9中队由平壤调到沈阳。使东北的两个飞行中队仍保持12架飞机。