遠東國際軍事法庭對土肥原的審判是極為艱苦曲折的。作為日本前特務頭子，土肥原雖效忠日本軍國主義，幹盡了陰謀勾當，但他同樣老奸巨猾，盡可能地不留把柄。因而在所有被告中，土肥原自始至終都顯得最為「冷靜」，對於法庭的指控有恃無恐，而且還口出狂言：「我土肥原要讓中國人和美國人睜大眼睛看看，真正的日本武士在失敗時，在嚴峻的考驗面前是個什麼樣子!」蕌法庭開始的時候沒有有力的證據，美國憲兵在土肥原家中搜查時一無所獲，東京法庭只好求助於中國國民政府的軍政部和司法部，但結果同樣也是大失所望。
就在審判進入僵局時，中國法官倪征燠猛然想起曾任「滿洲國」奉天市市長的趙欣伯，倪征燠為此特地親自趕往趙欣伯被關的東北戰犯監獄，希望趙欣伯提供土肥原參與策劃「滿洲國」傀儡政權的材料。蕌趙欣伯起初很痛快地答應了下來，但是他後來害怕連累自己，因為他曾接任過土肥原的奉天市市長的職位，思前想後，最後他還是拒絕提供有關土肥原的任何材料了。
中國有句俗語叫「要想人不知，除非己莫為」，土肥原在中國從事間諜活動長達20多年之久，要找出罪證來並非難事。最後確定下來兩個有力的中方證人：曾經與土肥原賢二簽署「秦土協定」的秦德純和七七事變時的宛平專員王冷齋。
土肥原開始顯得有些緊張，但隨後便故作鎮定下來。他想法庭並未抓住什麼有力的證據，沒什麼可怕的，還裝出一副滿不在乎的樣子，對檢察官的指控他是一概否認。
按照土肥原與他的美國律師瓦倫和日本律師太田金次郎的預先謀劃，首先出庭為土肥原作證的是其老部下愛澤誠。
在土肥原擔任奉天特務機關長時期，愛澤誠曾追隨土肥原參與製造了皇姑屯事件，並奉命參加實施炸毀柳條湖鐵路路軌的陰謀，挑起九一八事變。
愛澤誠是土肥原的走狗，自然極力粉飾土肥原的惡行。他說土肥原為人「忠厚坦白」，廣交中國朋友，還說土肥原領導的奉天特務機關只是負責搜集普通情報，純屬一般性業務機構，並沒有搞什麼秘密活動。愛澤誠的偽證引起了公訴方的強烈斥責。
這時，為了給愛澤誠的偽證提供佐證，土肥原的另一名日本辯護律師家崎直義拿出一幅字畫交給審判長衛勃、檢察長季南和其他法官、檢察官傳閱。這是一幅由中國著名畫家王石谷作的山水畫，重要的是上面的一段龍飛鳳舞的題詞：「土肥原將軍年來奔走中日和平，備極辛勞，此次另有重寄他調，贈此以作紀念。宋哲元敬贈。」
家崎直義據此告訴並不知土肥原與宋哲元之間複雜關係的審判席上的眾人，宋哲元是中國著名的政治家和軍人，連他都如此敬重土肥原將軍，可見土肥原將軍確實是中國人的好朋友了。
明知他說的與實情不符，該怎樣駁倒這個狡辯呢?中國代表梅汝和向哲浚提出傳召中方證人、時任國民政府國防部次長的秦德純上將出庭作證。
站在證人席上的秦德純在宣誓過後，便接過那幅山水畫，待他仔細看過後，韋伯庭長便問道：「請問證人，這幅畫是宋哲元將軍贈送給土肥原的嗎?」
秦德純想了想說：「我也是第一次看到這幅畫，據我觀察，這很可能是宋哲元將軍贈給土肥原的禮物。」
全場嘩然，難道說土肥原真是中國的好朋友?場內心中暗喜的就只有土肥原和他的辯護律師——有人肯不計前嫌地替他說話了嗎?蕌秦德純停了片刻，待全場安靜後，沉著而不緊不慢地說：「審判長，我必須聲明，我之所以判斷這幅畫可能是宋哲元將軍所送，是因為上面的題字是宋將軍的秘書長楊鎮南所書，我與楊鎮南有過交往，對他的筆跡比較熟悉。」
忽然，他語鋒一轉：「審判長，我同時更要聲明，這幅畫只是私人交際往來所贈送的一種小小的紀念物品，不能用以證明國家與國家間的外交關係。」蕌審判長衛勃聽後，為之一震，並鼓勵地問道：「為什麼?」秦德純娓娓道出實情：「這是因為北平是中國的舊都，各國外交使節和武官留在北平的很多，當他們奉令回國時，與北平地方當局互相饋贈紀念物品，這是很平常的事情，純粹是一種禮節，既不能反映彼此間真正的感情，也不能代表外交關係的好壞。我想，稍有外交常識的人都會明白這一層道理。」蕌秦德純的這些證詞有如撥雲見日，極大地鼓舞了中方人員，又使土肥原及其辯護律師們個個啞口無言。
駁斥完這幅畫的「證據」後，秦德純又滿懷憤怒地控訴了土肥原1935年策劃的「張北事件」，借此蠻橫要求中國部隊不能駐守在張北縣以北的惡行。
接著，中國公訴人指控土肥原參與製造「滿洲國」的罪行。土肥原卻說「滿洲國」是「根據東北人民的意願成立的」，他完全是根據關東軍司令官指示和東北人意願行事，「無可指責」。東京法庭隨即傳溥儀出庭作證，溥儀詳細敘述了土肥原如何以軟硬兼施的手段將其劫持到東北的經過，揭露了土肥原參與製造「滿洲國」的罪行。蕌緊接著溥儀之後出庭作證的，就是劉建業和向哲浚所說的那個人——石原莞爾。
石原莞爾，1889年出生於日本山形縣鶴岡市。他的父親石原啟介曾任鶴岡市警察署署長，從小就用「武士道」精神教導石原莞爾要勇敢而不懼艱險。在父親的熏陶之下，石原莞爾從小就尚武好戰，性格比同齡的其他小孩堅毅許多。1902年，石原莞爾進入仙台陸軍地方幼年學校學習，三年後轉入陸軍中央幼年學校。在陸幼學習期間，石原莞爾見到了曾主張向中國擴張，拓展日本生存空間的隱居軍官南部次郎。受南部次郎思想的影響，年少的石原莞爾在自己的日記中寫下侵略的「宏願」：「為我帝國之正義而出師，我雖無才，但終得報國之志。」蕌1907年，石原莞爾進入陸軍士官學校繼續學習。1905年，他以陸士第21期步兵科第6名的成績畢業。不久，被授予步兵下士官軍銜，從此開始其法西斯軍官生涯。
1915年，石原莞爾考上了陸軍大學。在陸大學習期間，他接受了更加系統性的軍國主義教育，並且開始思考自己的軍事侵略理論。1918年，石原莞爾以第2名的成績從陸大畢業，同時被晉陞為步兵中尉。蕌當時，日蓮宗是日本非常盛行的一個佛教教派。石原莞爾受這一教派思想的影響，從陸大畢業後，就加入了日蓮宗的佛教團體「國柱會」，成為著名僧人田中智學的忠實信徒。1920年4月，石原莞爾被派往駐漢口的侵華日軍華中派遣隊司令部工作。石原莞爾在漢口工作的一年多時間中，先後考察了中國湖南、四川、南京、上海、杭州等地，積極搜集中國政治、經濟和軍事方面的各種情報，這些信息為他形成「大陸擴張」的侵略思想奠定了經驗基礎。他根據觀察總結了對付中**閥的辦法，認為「比起武力會戰，收買、宣傳具有更大的價值」。同時，實地的觀察也增強了他侵華的信念，他曾寫道，「以列國的干涉對中國實行國際共管」，「其主動者必須是日本」，「可惜現在我們沒有這種力量」，如果「在建國精神方面，日本應該有統一世界的大正義」，「這種力量展現出來後，英美的財力和兵力則毫不足懼」。蕌1921年7月，石原莞爾奉調回國，擔任陸大教官。1922年，被選派赴德留學，主攻戰爭史。
留學期間，石原莞爾系統的整理並完善了自己的戰爭思想。1925年，學成歸國，石原莞爾繼續任教於陸大。
20世紀20年代，石原莞爾撰寫了大量文章和報告，系統梳理和闡發了自己的戰爭觀。這些文章主要包括：《現在及將來的日本國防》、《戰爭史大觀》、《扭轉國運的根本國策——滿蒙問題解決案》、《關東軍領有滿蒙計劃》、《從軍事上看日美戰爭》、《滿蒙問題我見》等。這些文章集中反映了石原莞爾的侵略理論和主張，他提出，「發源於中亞的人類文明分為東西兩支，幾千年來各自發揮其特長和特點，不斷進步，而最近兩三個世紀的發展更是突發猛進。時至今日，這兩個文明已形成隔著太平洋而相互對峙的局面」。這種局面必將導致戰爭，戰爭之後將走向統一，最終「創造最後最高的文明」，使人類文化進入「黃金時代」。這次「人類最後的大戰爭」將是「以日美為中心而進行的世界大戰爭」，將「首先是持久戰爭，然後是決戰戰爭」。因而，他強烈主張，為了使日本在未來的世界大戰中能打好持久戰，並取得決戰的勝利，首先必須佔領中國東北，使之成為日本「以戰養戰」的戰略資源供應基地。他的這種侵略思想直接指導了日本關東軍發動九一八事變和展開對中國東北的侵略活動。
1928年10月，在關東軍高級參謀河本大作的推薦之下，石原莞爾被調任日本關東軍參謀。石原莞爾覺得找到了自己的「用武之地」，開始推行他所構想的「以戰養戰」侵略中國東北的陰謀。
到關東軍司令部赴任之前，石原莞爾已經仔細閱讀了有關中國東北地理的書籍、地圖，並且同關東軍各部隊軍官談話，深入瞭解和掌握了東北的情況。當時日本軍部擔心如果侵略中國東北，可能會導致蘇聯方面的干涉而引發日蘇大戰，狡猾的石原莞爾根據自己掌握到的情況，猖狂地認為，日本政府及軍部中央沒有必要擔心與蘇聯的衝突。因為蘇聯的遠東運輸能力薄弱，僅能將一部分兵力用於遠東，倘若日軍進攻外貝加爾以東地區，蘇聯都可能會放棄。
此外，美國在遠東沒有進攻日本的據點，很難攻擊日本，美國海軍在佈局上不夠勻稱，日本海軍實質上也不是處於絕對劣勢的。因此，美國的渡洋作戰只不過是空談，至多只能對日本進行經濟封鎖而已。總之，石原莞爾的結論就是，日本可以放心地侵佔東北，甚至侵佔整個中國。
1929年7月，石原莞爾推薦他的老朋友「陰謀老手」板垣征四郎任關東軍參謀，從此二人開始共同為霸佔中國東北而積極活動。
從1929年起，石原莞爾和板垣征四郎先後組織了四次「參謀旅行」，偵察東北地區的地理情況和東北軍的兵力分佈情況，為將來發動侵略戰爭做準備。在以「旅行」為名進行的軍事偵察活動中，石原莞爾和板垣征四郎帶領關東軍的作戰參謀，經過實地刺探，形成了諸如「攻擊哈爾濱和防禦海拉爾的問題」，「關於佔領地區怎樣統治的問題」，攻打錦州的戰術，「夜襲弓長嶺的現地研究」和「攻打奉天城要領」等詳細的侵略作戰計劃。蕌在「參謀旅行」中，石原莞爾等人竊取了大量軍事情報，同時也意識到，東北地域遼闊，關東軍不足兩萬人是難以戰勝多達數十萬之眾的東北軍的，因而，常規的軍事入侵方法是無法取勝的。對這樣的「困難」，石原莞爾想出了「由裡向外來佔領滿洲」的方法。蕌1931年3月4日，石原莞爾主持制訂了《為解決滿蒙問題之作戰計劃大綱》，提出先在瀋陽挑起事端，然後以日本利益受損害為借口，集中優勢兵力佔領瀋陽，再進一步侵佔全東北。這一侵略計劃得到關東軍好戰分子的贊成。他們開始以這一計劃為「藍本」，進行軍事入侵的準備。
日本陸軍上層支持關東軍軍事入侵行動的大有人在，為了使石原等人侵佔瀋陽的軍事行動能順利成功，參謀本部軍事課課長還專門向關東軍批了兩門24厘米口徑的重炮。為了安放這兩門重炮，石原莞爾以修建游泳池為幌子，在駐奉天關東軍獨立守備隊兵營內，挖了一個直徑為33英尺，深39英吋的炮基座，四周加上圍棚，偽裝成倉庫。這兩門重炮，一門炮口對準奉天東北軍北大營營房，另一門則指向奉天飛機場。
除了在關東軍內部進行軍事進攻準備外，石原莞爾也沒忘記做好國內的動員工作，以便獲取軍部內更多人對侵略計劃的瞭解和支持。1931年7月，石原莞爾與板垣征四郎回國，專門在國內兜售《為解決滿蒙問題之作戰計劃大綱》的侵略計劃。經過板垣征四郎的鼓吹，石原莞爾的侵略計劃得到軍部大多數高級將領的贊成和支持，返回關東軍後，二人更加緊推行實施既定的侵略計劃。
8月20日，石原莞爾向關東軍新任司令官本莊繁匯報了侵略中國東北的計劃，得到本莊繁的認可和默許。9月15日，關東軍準備擅自行動的消息洩露，內閣施壓，責令參謀本部「制止」關東軍的輕舉妄動。石原莞爾和板垣征四郎得知這一信息後，加緊謀劃事變，準備將原定9月28日的行動提前到9月18日，趕在參謀本部派人來之前，造成既成事實。蕌9月17日夜，石原莞爾與板垣征四郎在遼陽白塔旅館碰面，決定由石原莞爾在旅順關東軍司令部內進行作戰部署，而板垣征四郎則在奉天實地進行前線指揮。
被炸成廢墟的東北軍北大營9月18日下午，前來「安撫」的參謀本部第一部部長建川美次到達奉天。板垣征四郎不動聲色地在火車站迎接，並為建川美次「安排」好飯店，一向以工作為重的建川少將這次一句公事也沒談即在賓館休息了。
當晚10時30分，奉天車站西北方約800米處的南滿鐵路柳條湖一段被炸。關東軍以此為借口，立即向東北軍北大營發起進攻，震驚中外的九一八事變爆發。
已準備就寢的關東軍司令本莊繁忽然接到奉天特務機關發來急電，稱：「18日夜10時許，奉天北大營西側，暴戾的中國兵破壞滿鐵線路，與我守備隊發生衝突。獨立守備第二大隊已向現場出動。」蕌本莊繁立即命令參謀長三宅召集石原等各參謀到辦公室，召開會議，商討對策。蕌石原莞爾迫不及待地說：「對敵之不法行為，先發制人，應該刻不容緩地立即命令各部隊出動，制敵中樞於死命。」蕌不過，本莊繁覺得情況尚不明瞭，所以沒有完全接受石原莞爾的意見，而是準備先讓兵力集中到據點，以待形勢的進一步發展狀況，再行決定。蕌石原莞爾對本莊繁的「膽小」行為很不滿。這時，奉天發來第二封急電：「島本大隊與北大營部隊發生衝突，正在激戰中。」蕌戰火看來是如石原所願，越燒越大了，本莊繁考慮到要佔據主動權的話，就不能等到國內的命令再行出兵了。於是，本莊繁最終接受了石原莞爾「先發制人」、「制敵中樞於死命」的出兵意見，向各部隊發佈「全面出擊」命令。待命令發佈後，本莊繁才讓作戰參謀向軍部中央報告，這其實也是想造成「既成侵略事實」的一種拖延之策。
為了便於前線指揮，關東軍司令部於19日凌晨30分從旅順轉往奉天。蕌到達奉天後，本莊繁立即聽了板垣征四郎的戰況匯報。這時他仍未下決心徹底採納石原莞爾的作戰計劃，把兵力派到南滿以外地區，尤其是向北滿進軍，他擔心會與蘇聯發生衝突。板垣和石原卻翻來覆去地強調，此時正是絕佳的用兵機會。
石原對本莊說：「總之，事變既已發生，如果此時不一舉解決滿蒙問題，我們將遺恨百年。……即使向北滿進兵，蘇聯目前也不至於干擾。蘇聯正竭盡全力整頓國內事務。所以，在此時如不徹底解決滿蒙問題，以後再沒有指望了。現在正是絕好的機會!」蕌石原更進一步說：「佔領整個滿洲後，日軍立即把治安維持好，然後把滿洲從中國分離開來，由滿洲民眾建立新的政權，作為獨立國家，實行王道政治。日本如放棄以往的權益主義，用協和精神行事，民眾必將追隨而來……為了平定整個滿洲，目前希望向中央要求增援三個師團的兵力。或許政府會提到軍費等問題，但只要新政權建立起來，用間接稅及其他稅收，是能解決的。總之，可以靠自給自足。」在石原莞爾的花言巧語之下，一心想「立功建勳」的本莊繁終於被說服，表示同意擴大出兵規模，並向軍部要求增派三個師團。
19日下午5時40分，關東軍以本莊繁名義給陸相和參謀總長拍發了要求增兵的電報。下午6時左右，關東軍收到陸相與參謀總長的回電訓令。陸相電文：「帝國政府已決定實施不使事態擴大的方針。關東軍的行動希據此精神妥善處理。」參謀總長電文：「對關東軍此次行動雖予肯定，但以後行動應本政府方針，希注意不使擴大。」原本準備前來支援的駐朝鮮日軍司令官也來電稱：「本職雖再三上報提出建議，但參謀總長禁止派遣增援部隊。」當時，駐朝日軍飛機已經起飛，地面部隊被限令停止在朝鮮新義州以南地區，準備待命。中央「不擴大」方針的訓令和對已經出動的駐朝日軍所下的停止行動的命令，使本莊繁及幕僚的情緒大為沮喪。
20日下午，駐朝日軍參謀金子中佐秘密前來聯絡，表示：「若吉林、間島(延吉)方面形勢不穩，朝鮮軍則有所借口，不待中央訓令即可越境。所以，今後朝鮮軍的動向，完全取決於吉林方面的形勢。」石原莞爾當即主張出兵吉林，已不知如何是好的本莊繁採納了石原莞爾的建議，決定出兵吉林，並立即向駐朝日軍司令部發了關東軍將出兵吉林的電報。3個小時後，才向陸相和參謀總長髮了報告電。很明顯，這是先斬後奏。
21日中午12時2分，關東軍收到朝鮮軍司令官電報，稱：「我軍已獨斷決定出動混成第三十九旅團。」石原莞爾得知這一消息後，更加堅定了侵略決心，急不可待地渴望進攻吉林的多門師團的戰況。
多門師團輕易就開進了吉林城。當時，吉林省主席張作相在家鄉錦州服喪未歸，參謀長熙洽代理省長職務，在多門師團長的威逼利誘之下，熙洽宣佈吉林省「獨立」，與南京政府脫離關係。蕌繼9月24日吉林宣佈「獨立」之後，哈爾濱的張景惠在日本特務機關的策動下，於29日發表了哈爾濱特區的「獨立」宣言，哈爾濱也成為日寇的控制地。
九一八事變後，東北軍退守錦州，重組東北政府，準備以錦州為基地，抗擊關東軍的進攻，錦州因此成為關東軍的「眼中之釘」。由於日本中央軍部限制事態範圍的命令，關東軍無法立即向錦州進攻。不過，石原莞爾一向知道怎樣製造借口。10月8日中午，他親自命令航空參謀塚田少佐，率航空隊轟炸了錦州郊區鐵路西側的兵營。當一位參謀吃驚地問他，竟然轟炸了錦州，他卻不屑地說：「沒有向錦州扔炸彈，是郊外的兵營。」隨後又說：「無論怎樣軟弱的錦州政府，用六七十顆20公斤重的炸彈，也是炸不垮的。我的想法只不過是借此掃除政府的不擴大方針及國際聯盟的干預!」石原莞爾企圖擴大侵略，「一舉拿下東北」的野心是多麼明顯!日本政府企圖通過外交手段迫使張學良的東北軍撤出關外。但是，日本政府的無理要求被中國政府拒絕。同時關東軍在東北不斷地擴張，致使兩國外交談判最終破裂，後繼內閣因而被迫總辭職。
對此，石原不以為憂，反倒對後繼內閣寄予希望。犬養毅就任首相出面組成新內閣，森恪任內閣書記官長，荒木貞夫任陸相。
關東軍幕僚們一致認為，不掃除佔據錦州的東北軍，就不能完全奪取東北。新內閣成立後，石原莞爾等人立即給參謀總長和陸相發電報，提出進攻錦州的重要性。蕌12月15日，被軟禁的原奉天省省長臧式毅在石原莞爾、板垣征四郎的威逼利誘之下，宣告奉天省「獨立」，並就任「省長」。
12月17日，關東軍致電陸相和參謀總長，報告進攻錦州計劃。當天傍晚，收到了參謀總長的回電，軍部將為攻取錦州增援一個混成旅團、一個坦克隊、一個榴彈炮大隊，於26日至28日在大連登陸。另外，天津駐屯軍也將增派兩個大隊兵力支援。
12月21日，關東軍對錦州發起攻勢。但是，在東北軍的堅決反擊下，直至1932年1月，仍未攻下錦州。石原莞爾等人不得不調整作戰部署，讓剛從朝鮮派來的裝備精良的第二十師團接替多門師團。日軍在優良裝備和兵力之下，於1月3日上午10時，攻進錦州城。蕌1月下旬，關東軍發動對哈爾濱的進攻，2月5日凌晨，攻入哈爾濱。至此，日軍基本上控制了奉天、吉林、黑龍江三省。為了鞏固日本對東三省的殖民統治，又減輕中國人民的抵抗，石原莞爾等人開始籌劃炮製一個傀儡政權。
奉天、吉林、黑龍江三省的「省長」在關東軍的支持和威迫下，於1932年2月16日在瀋陽召開了所謂的「建國會議」。翌日，宣佈成立「東北行政委員會」，並發表所謂的《獨立宣言》，公開籌建「滿洲國」。蕌日本侵略者攻入錦州後的得意情形石原莞爾一面在東北炮製「滿洲國」政權，一面就「滿洲」事宜，專程返回東京，匯報情況，聲稱：蕌蕌一、「滿蒙」問題的解決，不應只顧眼前的利益，必須考慮到世界形勢的演變和東亞的未來而加以妥善處理。蕌二、為使蘇聯放棄進攻遠東的企圖，確立不敗之國防，必須從中國開始實現東亞各民族間的真正的大同團結。
三、作為第一步，必須使「滿洲國」成為理想之鄉。新建立的「滿洲國」，既非中國之失地，也不是日本的領土，而是日中兩國共同的獨立國家，同時也是各民族協和的理想之鄉。蕌四、為獲取區區權益，想以權勢壓迫漢民族的做法，等於重蹈招致三千萬民眾怒恨而崩潰的張學良之覆轍。
五、在滿洲的日本人，應該白手起家，與各民族共處，通過公開的競爭來確立自己的生存權。「滿洲國」成立的同時，必須立即廢除治外法權、滿鐵附屬地行政權等特權。用法律保護日本人的特權，將會助長日本人的優越感，造成與其他民族間的不和，且導致日本人的墮落。石原莞爾的意見，暴露出他長期佔領我東三省的陰謀。石原將這些意見向軍部和政府作了說明，獲得了日本國內軍政高層的一致讚賞和支持。
3月1日，「滿洲國」《建國宣言》發表。9日，在長春舉行「建國」儀式，溥儀就任「執政」。蕌「滿洲國」的建立，標誌著石原莞爾謀劃已久的侵略東北、以戰養戰的圖謀的實現。同時，他被論「功」行賞，1932年8月，石原莞爾被晉陞為大佐軍銜。
剛剛晉陞為陸軍大佐的石原莞爾，1932年8月8日奉調回國，擔任兵器本廠廠附。1933年8月1日，石原莞爾轉任第二師團步兵第四聯隊聯隊長。這時的石原莞爾抓住一切機會鼓吹他的「南進」計劃，還寫了一篇《由軍事上看皇國之國策及國防計劃綱要》，提出具體的侵略策略：「以迅速巧妙之手段使中國本部歸我支配、以日、『滿』、華三國為基本範圍實行自給經濟」，為「日美大戰」做好準備。
1935年8月1日，石原莞爾出任參謀本部作戰課課長。任職期間，他不遺餘力地制訂策劃日本侵略國策大綱，提出了「擴充日滿經濟力量，加強扶植『滿洲國』，增強大陸兵力，建設無敵空軍」的具體計劃，為擴充日本侵略實力出謀劃策。
1936年6月上旬，參謀本部新設指導戰爭及判斷戰爭形勢為主要任務的作戰課，石原莞爾擔任該課課長。6月30日，以石原莞爾為首，參謀本部形成了一份《國防國策大綱》。7月，以此大綱為指導，他又主持制訂了《戰爭準備計劃方針》。8月，制訂了《對蘇戰爭指導計劃大綱》。這一系列的作戰大綱和具體計劃，勾勒出了日本侵略行動的「藍圖」。蕌1937年3月1日，石原莞爾晉陞為陸軍少將。
七七事變後，日本帝國主義發動全面侵華戰爭。
1937年9月27日，石原莞爾被任命為關東軍副參謀長，當時擔任關東軍參謀長的是東條英機。二人早有間隙，而且石原莞爾十分不情願給資歷相仿的東條英機做副手，兩人關係緊張。石原莞爾對東條英機經常冷嘲熱諷，鄙視東條英機是靠關係網而步步高陞的，多次當面稱呼東條英機是「親愛的傻瓜」。心胸狹窄的東條英機當然採取各種手段壓制、打擊石原莞爾。石原莞爾在關東軍任職不到一年便待不下去了，只得稱病回國。
預備役時的石原莞爾1938年12月5日，石原莞爾出任日本舞鶴要塞司令官。1939年8月，調任駐守京都的陸軍第十六師團師團長。在此期間，石原莞爾出面組織了所謂的「東亞聯盟運動」。這個運動以日、「滿」、華相互提攜為幌子，建立所謂的「三方提攜」的東亞聯盟。這個聯盟自然以承認「滿洲國」為前提，日本是東亞的保護者和指導者自然居於「盟主」地位。他的險惡用心明顯就是要使日本控制中國，使中國徹底淪為日本的殖民地，對他個人利益而言，組織「東亞聯盟運動」則可以為自己撈取政治資本，東山再起。不過，東條英機的排擠粉碎了他的迷夢。
1940年7月，東條英機出任近衛內閣陸相後，促使內閣於1941年1月宣佈「東亞聯盟運動」為非法組織。3月1日，東條英機以此為借口解除了石原莞爾擔任的第十六師團師團長職務。3月31日，石原莞爾被迫退出現役，轉入預備役。
被排擠出軍界的石原莞爾在立命館大學擔任國防研究所所長，專門講授《國防論》，繼續宣傳他的侵略主張。東條英機除了因以前的過節，更重要的原因是，石原莞爾在國內大力反對迅速擴大戰爭，主張持久的戰爭計劃，這與東條英機的圖謀相左，所以東條英機不僅派憲兵跟蹤監視石原莞爾，後來乾脆命令立命館大學辭退了石原莞爾。石原莞爾迫不得已，只得於1942年9月返回鶴岡家鄉閒居。
1945年日本戰敗投降後，石原莞爾乘機將自己裝扮成受東條英機迫害的「和平戰士」，以逃避被當作發動侵略戰爭的罪犯而受審，並出任東久邇內閣的內閣特別顧問。因為這個身份，劉建業和他的部下也就無法像對待其他戰犯嫌疑人一樣，直接將其逮捕。石原莞爾藉機接連發表了《我們的世界觀筆記》、《新日本的出路》等文章，假惺惺地提出什麼「放棄戰爭」，建設「不要戰爭的文明」的主張，企圖投美國人之所好。石原莞爾還專門給駐日盟軍總司令麥克阿瑟寫了一封建議書，提出所謂「超階級的政治」，胡說什麼「過去的政治是為階級利益的政治」，而「超階級政治」只是「為了理想」。
盟軍開始逮捕戰犯以後，石原莞爾為了爭取主動，在盟軍最高司令部尚未對其發出逮捕令之時，就主動前往盟軍司令部自首，然後被收押進巢鴨監獄。
為了指證土肥原，劉建業和中國檢察組不得不在美國人的協助下，以與石原莞爾達成司法協議的方式，說服其出庭指證土肥原和東條英機等其他戰犯，換取不將其送上法庭受審。
「石原將軍，儘管我很想把你送上軍事法庭，讓你受到正義的審判，但是，為了指控土肥原和東條英機等人，我只能控制住我的憤怒，與你達成這個協議。我現在只要求你遵守這個協議，做你必須做到的，不然，我想你應該知道，僅僅是你在東北所作的那些事情，就已經足夠把你送上絞刑架的。」見證了司法協議達成以後的劉建業，對石原莞爾說道。
「這個自然，我一定嚴格遵守協議。」達成司法協議，基本保證了自己性命的石原莞爾說道。
「我聽說石原將軍的身體最近不太好，還是要注意一下，最好免得遇到給我國的吳大帥和譚貴人治病的日本醫生那樣的大夫，否則，事情恐怕不太好。」劉建業說道。
「將軍放心，我一定說到做到。」聽到劉建業的話，石原莞爾的頭上開始冒出了冷汗。這個號稱日本陸軍「大腦」的人，怎麼可能不清楚那兩個人是怎麼死的呢？現在在日本，佔領軍是說話最有用的，想要讓一個已經無權無勢的舊軍人死得不明不白，那簡直就是易如反掌。
隨著石原莞爾的出庭作證，土肥原對於在東北的所作所為，更加無法抵賴了。原因很簡單，從皇姑屯到九一八，再到建立偽滿洲國，最主要的策劃和實施人就是板垣征四郎，土肥原賢二和石原莞爾。對於兩位舊日同僚在這幾件事情上的所作所為，作為同謀和共犯的石原莞爾自然是比其他人更加清楚和瞭解的。
如果說其他的人證，土肥原還能找到辦法狡辯推托，對於石原莞爾，土肥原就沒有辦法了。石原有著很好的記憶，對於他們三個人在那段時間裡的所作所為，回憶得相當清楚，而且連他們所策劃實施的計劃的細節，都交待的非常清楚。
在此之後，中國檢察官向哲浚登台揭發了土肥原在中國販賣鴉片的罪行，指出土肥原鼓吹日本用刺刀、鴉片、特務三件「法寶」滅亡中國的邪惡企圖。他義憤填膺地控訴道：「土肥原將鴉片和其他麻醉品作為征服中國的工具使用，這顯然違背了日本已簽署的《禁止麻醉品國際公約》要求籤約國所承擔的責任與義務。土肥原從日本在「滿洲」建立新「政權」時期開始，後來在華北、華中和華南，都曾建立起鴉片專賣機構。土肥原之所以在中國大肆販賣鴉片，其險惡目的十分明顯，那就是既可以破壞中國人民的堅韌精神和抵抗意志，同時也可以斂取大筆收入供日本進行軍事與經濟侵略使用。」
中國檢察官在此基礎上，繼續揭露了在板垣征四郎擔任陸軍大臣時，土肥原曾來華妄圖促使吳(佩孚)唐(紹儀)合作，建立傀儡政權，以及血腥屠殺中國、馬來亞、印尼等國無辜百姓，虐待殘害戰俘等罪行。
面對確鑿的事實，土肥原理屈詞窮，原先的囂張氣焰一掃而光，而且狼狽不堪。他自知難以抵賴，同時也怕狡辯時被迫說出更多的情況、暴露更多的罪行，所以索性放棄了申辯權。
「乾杯，我們一定要好好的慶祝一下。」向哲浚在酒館裡舉起了自己的酒杯，對與自己一起共事的檢察官和中**官們說道。
「是要好好的慶祝一下，土肥原這個老狐狸和板垣征四郎在法庭上被他們的老朋友石原親口指證的時候，那個臉色簡直就和豬肝一樣了。我看著他的臉色，別提有多高興了。」范副官說道。
「扳倒土肥原，確實應該慶祝一下。不過，我聽梅法官說法庭下面就要開始對南京大屠殺進行法庭調查了，向檢察官，是不是這樣？」劉建業喝了一口酒說道。
「是這樣的。所以，這一段時間，我一直在尋找證據。」向哲浚說道。
「證據的搜尋情況進展如何？」劉建業問道。
「很難。因為日本實行嚴酷的戰時新聞管制，並嚴令日軍官兵與家人通信時不得提及戰爭期間的犯罪和不道德行為，日本國內老百姓對於日軍殘酷屠殺俘虜和平民的行為，並不為更多人所知，甚至大部分日本人都不相信有南京大屠殺事件。而且，基本上很難找到直接證據。」向檢察官說道。
「或許，這幾份報紙和這幾個人對你的工作會有所幫助。」劉建業從公文包裡取出幾張舊報紙和一張寫著幾個英文名字的紙交給了向哲浚。
「畜生，野獸!」看到這幾份報紙，向哲浚緊握著拳頭，重重的敲打著桌子。
「報紙上提到的這幾個人現在已經被抓起來了，只要你們以中國政府的名義提出引渡，就可以送回國內。這張紙上的這幾個人，是發生南京大屠殺的時候留在南京保護市民的外國人，裡面既有美國人，丹麥人，也有德國人，特別是約翰·馬吉牧師。當時他用手提電影攝影機拍了一段電影，會有很大幫助的。還有這個拉貝，他是德國人，當時是德國西門子公司駐南京的業務代表，是由外國人組織起來的南京國際安全區的委員會主席。德國人卡爾·京特博士當時在江南水泥廠與丹麥人辛德貝格一起組織建立了難民營。這位明妮·魏特琳女士，是當時金陵女子大學文理學院的院長，主持了女子避難所，她雖然已經自殺了，但是還留下了日記，可以讓駐美國使館幫助找一下。這幾個人的證詞將是有重要意義的。」劉建業對向哲浚說道。
「你的這份名單，對我們來說實在太重要了，我一定馬上就去辦。多謝了。」說完，向哲浚馬上穿上外衣，招呼自己的部下放下酒杯，立即就去尋找證據和證人。