1月31日，“吉林自卫军”在哈埠成立。推举李杜为总司令，丁超为中东路护路军总司令，冯占海为吉林自卫军副总司令兼右路总指挥，邢占清为中路总指挥，赵毅为左路总指挥，王之佑为前敌总司令。
会上发表了抗日通电，号召各方武装力量一致团结，共赴国难。从2月3日起，日军主力部队抵达哈郊，日军集中火力，以坦克和装甲车开路，兵分两路，向市区频频发动进攻。第二次哈尔滨保卫战拉开了序幕，战事异常激烈。
李杜亲临一线指挥，自卫军利用街区的民房、院墙和日军对垒，和日军短兵相接，贴身肉搏，几辆坦克车被炸断了履带，前进不得，后面的日军狂喊着冲上来，和自卫军战士厮杀在一起，敌人的狂呼乱叫，变成了哭爹喊娘的哀嚎，敌人的一次次冲锋被击退。
到了4日，几乎全歼了日军一个中队。战斗延至5日凌晨，自卫军由于连日苦战，装备低劣，损失严重，陷于被动的局面。赵毅部被敌人包围在一家油房院内，团长张春林不幸牺牲，部队伤亡惨重，他只好指挥机枪连突围，退往延寿。不久，南岗、上号一带阵地失守，几个阵地指挥官在战场倒戈投敌，李杜只好命令自卫军撤出战斗。
