這一天的早晨，日本奉天憲兵隊長三穀清還在沉沉地睡著。昨天夜裏，不，應該說是這一天的淩晨他才睡下，心中充滿了沮喪、失望與對帝國前途的憂慮。突然，他被人推醒，看見一個長著娃娃臉的人對他說：“如果實在想幹就幹吧。”頓時，三穀清的睡意全都被趕走了。這個說話的人，就是石原莞爾——日軍策劃九一八事變的少壯軍官“智囊”。
石原要幹的事，就是提前執行他策劃已久的“柳條溝計劃”。
6月底的一天，石原莞爾和板垣征四郎對幾個關東軍少壯軍官表示，9月下旬，要在柳條溝開始戰鬥行動，要求他們協助。從事情報工作的花穀少校和擔任張學良顧問柴山的助理官的今田新太郎大尉，首先參與進來，不久，奉天憲兵隊長三穀清中校也加入進來。後來，關東軍的兩個下級軍官小野正雄大尉和長川島正大尉也聽到了風聲，跑到花穀那裏打聽，花穀滿懷自豪地說“不想幹的人幹脆回中央”，並對占領北大營的計劃作了說明。接著三人在日本駐奉天特務機關二樓召開會議，後來今田新太郎也參加了。
眾人的參與使石原和板垣的計劃完善起來，“柳條溝計劃”形成了。它包括三方麵內容：一是爆破地點選擇在距沈陽２.５公裏處的柳條溝（亦稱柳條湖），這裏比較偏僻，便於行事，距北大營隻有幾百米遠，如果中國軍隊聽到爆炸聲出來察看，正好可以說成是中國軍隊的軍事出動，並將其作為日軍反擊的理由；二是時間安排在９月２８日，那時莊稼已經割倒，大地裸露，便於作戰；三是以鐵路爆炸聲為暗號，開始炮轟北大營，發起全麵攻擊，一夜之間占領沈陽全城。
一切都在秘密地進行著。關東軍的少壯軍官們對9月28日晚的軍事行動，甚至都做了如下安排：
爆破是整個計劃的起點，不能幹砸了，於是板垣和石原將爆破任務交給了最早參與其事、又不乏專業技能和敬業精神的花穀正和今田新太郎，讓他倆負責組成爆炸鐵路的秘密班子。不久，三穀清也參與進來。今田把工兵出身、熟悉爆破技術的河本末守中尉，從虎石台獨立守備隊第２大隊第３中隊調到柳條湖分遣隊，並當麵向他下達了密令。花穀考慮到：“既然在爆破後，必須立刻集合部隊開始行動，那麼，無論如何需要向駐奉天部隊的骨幹分子，透露秘密。然後向誌同道合的人，講明計劃，鞏固團結。”他這裏所指的“誌同道合”的人包括川島正大尉（獨立守備隊第2大隊第3中隊長）、小野正雄大尉（獨立守備隊第2大隊第1中隊長）、川上精一大尉（獨立守備隊第2大隊第2中隊長）、兒島少校（駐奉天第29聯隊副）、名倉少校（駐奉天第29聯隊大隊長）、三穀少校（奉天憲兵隊）等，隻有這些帶兵的人知道並支持計劃，屆時才能向北大營和沈陽城進攻。
關東軍的陰謀，還是被外務部門的情報人員察覺了。9月初，日本國內就盛傳關東軍要在中國東北采取軍事行動，以至新聞記者向若首相提出何時出兵的問題，若一臉的尷尬。9月4日，外務省又得到一條重要情報：“關東軍的少壯軍官正在滿洲策劃幹掉中國軍隊。”外務省亞洲局局長穀正之為此專門向陸軍省提出了質詢。第二天，幣原外相就致電駐奉天總領事林久治郎，要求他管束日本浪人，要他們不要參加關東軍的地下活動。關東軍的少壯軍官們感到了來自外務省的壓力，於是他們放出話來：“9月下旬的柳條溝計劃不搞了。”林久治郎信以為真，還專門向幣原作了報告。