對於日本的干涉，這早在楊洪森的意料之中，為了將戰爭的過錯責任歸結至日方，楊洪森往濟南送去了一個“替死鬼”，結果正如其所料，代表的堅持最終引來了殺身之禍，這使得楊洪森輕易點燃了軍隊內的革命情緒。在南京方面未全面了解情況之時，楊洪森便開始了軍事行動。
通過軍事欺騙讓“日軍”錯誤地認為，楊洪森準備繞過濟南繼續進行北伐。在發動偷襲之前，楊洪森向濟南方面派了一個談判代表團，向日本方面真摯地表達了歉意，雙方甚至經過激烈爭論簽訂了一個關於《山東問題》的協議，但在簽字的時候南京代表以協議以需孫氏批准為由延遲了簽字了時間。
日本在濟南待來的卻是代號為“蟲，蟲，蟲”的偷襲。
駐紮在濟南的“皇軍”約有3000人，他們的最高指官為樹下理田，這個在日俄戰爭瘸腿的老兵並沒有把國民革命軍放在眼中，而楊洪森甚至被他給忽略了。
楊洪森深知動了這支日本雜牌軍的後對整個北伐的深運影響，所以他決定將戰事擴大化，派遣部隊向膠濟線運動，因為濟南打響後，青島必然會通過鐵路向濟南增派援軍。這次，楊洪森把圍點打援對像換成了“皇軍”。
這支日本雜牌軍根本就擋不住國民革命軍的猛烈的炮火，而濟南城中已經亂作一團，日僑區遭到恐怖襲擊，火光沖天，城內潛伏的民族主義者用刀具砍殺著落單地日本僑民。
隨著，國民革命軍的炮聲越加越接近濟南，樹下理田開始驚慌失措起來。在中國代表走後樹下理田沉浸在為大日本帝國開疆擴土，受天皇接見授勳一幕幕幻想中。為了獨攬功績，他甚至未向青島方面做出任何匯報。受到攻擊後也沒有立即向青島請援，直到中國軍隊逼近他才急忙向青島求助。
“樹下君一定要挺住，我們很快就會趕過來，讓那些中國人知道我們大日本皇軍威武，天皇萬歲。”
“天皇萬歲。”
濟南城中除了“皇軍”之外，還有一定數量的北洋軍，但是這些北洋軍士兵並沒有打算與北伐軍對抗，這些人中很多人都是山東子弟，他們早就看不慣這些日本鬼子，北伐軍打日本鬼子，他們歡迎，所以當國民革命軍一部來到濟南城下的時候，他們奪取城門，引北伐軍進了濟南。
樹下理田聽說北洋軍投誠將城門大開，怪叫一聲，“八嘎，中國人的大大……。”
這些“日軍”均接受過軍事化訓練，且其中有不少退役老兵，可軍紀與中國土匪沒有什麼兩樣，面對著人數勢眾的國民革命軍，樹下理田只好且戰且退，終於被逼的困守於濟南城內的一角。
日本領使館在收到濟南的緊急戰報後，立即向南京政府提出抗議。
南京的孫氏並不知道楊洪森針對日本人的這次軍事行動，在了解了整個事件發生的過程後異常憤怒。一方面楊洪森的電報被人半道截了下來，直接現在他在看來；另一方面，日本的氣勢洶洶的指責讓他感到了羞辱。
孫中山並不想與日本打戰，作為中國革命的領袖，他必須做出表態。日本要求立即撤兵，撤銷楊洪森國內外一切職務（永不錄用）。這使得孫中山必須對楊洪森的軍事行動發表意見，而日本人的蠻橫無理最終激怒了孫中山。