1928年4月，国民党开始第二次“北伐”。蒋介石率领北伐军节胜利，很快进入山东。为了防止北伐军继续北进，日本驻济武官酒井隆立即以“山东局势混乱，保护日本侨民利益”为借口，写信给日本陆军参谋长，要求军队出兵山东。根据酒井隆的报告和要求，日本参谋部以保护侨民为借口，于4月下旬派遣了5000多名日本第六师团从青岛登陆，入侵山东。在青岛成功登陆后，日军第六师团星夜兼程，终于在4月底赶到济南城外。
4月21日，日本军国主义者以保护侨民的名义派遣了三支步兵中队抵达济南。25日至27日，日军连续登陆青岛，沿胶济铁路运输济南。截至28日，日军已驻扎在济南3000多人。日军在济南商埠以纬四路为中心线，划分为东西两个“警区”，建设工程，架设路障，实施戒严。
4月30日，北伐军临近济南郊区，奉系军阀张宗昌及其部渡河北逃亡。5月1日，北伐军进入济南，方振武被任命为济南驻军司令。蒋介石率领北伐军进入济南城后，酒井隆煽动已经准备好的日军四处寻衅滋事。日军随意捕捉北伐军士兵。5月2日上午，第一军第二十三团营长阮济民等数人徒手行经纬五路时，被日军拦截后当场全部杀害。蒋介石命令北伐军各部门“约束士兵，不得开枪反击”。并准备“绕道北伐”，这进一步助长了日军的嚣张气焰。
日军故意挑衅，与北伐军发生冲突。五月三日上午九点，北伐军宣传员做街头宣传时，被日军开枪，当场打死多人。日本军队攻击了国民党第四十军第三师第七团的两个营地，突然遭到袭击，使两个营地完全失去了抵抗力，遭受了重大损失。日军强行占领邮电局、电报局等关键部门，炸毁广播电台，屠杀中国士兵和公民。无论中国人，无论男女老少，无论士兵是人，日军都会开枪射击。日军还随意闯入房屋，强奸妇女，逮捕并杀害居民。日军又开炮轰炸商埠，房屋被炸毁焚烧，一时枪声四起，路上血肉横飞，尸体满街。枪声、呻吟声、哭声成一片。
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5月3日，日军还包围国民党交涉署，强行收缴交涉署枪支。晚上9点，共有18名战地政务委员会外交部主任、特派山东交涉员蔡公石和部门工作人员被绑起来毒打。蔡公时向日军提出抗议，怒斥日军暴行，被日军残无人道地割掉耳鼻，然后挖出舌头和眼睛。然后18人剥光衣服，鞭打后用机枪射击，蔡公时等17人被杀，除了一人侥幸逃脱。从5月3日晚开始，日军以搜索北伐军和便衣队的名义，沿街洗劫，疯狂屠杀中国军民。
5月4日上午，北伐军在济南城抓获13名日本毒贩走私鸦片，并依照中国法律处决。酒井隆借此机会再次向陆军省和参谋部发出电报，夸大了日本无辜侨民被杀的事实，并将数量增加了20多倍。所有国民党军撤出商埠区。日军得寸进尺，继续扩大事态，不断增兵济南。5月5日，除李延年、邓殷藩两团留守济南外，其他国民党军队全部撤离济南。
5月7日，日本蒋介石发布了最后一张通碟：（1）惩罚中国反日高级将领；（2）立即解除济南中国军队的全部武装；（3）维护中日友好关系，禁止中国反日、日程安排和伤害两国友谊的所有宣传活动；（4）胶济铁路两侧和济南城关商埠不得驻扎在20华里以内；（5）立即将辛庄、张庄兵营全部作为缓冲，密切监视华军行动，观察华方是否有和平诚意。
5月8日，日军开始向蒋军进攻，没有国民党的正式答复。9日，济南城发动总攻。日军用猛烈的炮火轰炸南圩子门、杆石桥、林祥门、普利门等地。那天晚上，国民党守军不得不退入城市，日军跟踪前进，并在顺河街、西城根街放火，尤其是西城根街，所有的房子都被烧毁了。街上的居民被烧死，被强奸投河自杀，都没有幸存下来。1929年5月，济南人民改名为“五三街”，以纪念国耻，抗议帝国主义侵略罪。
日本侵略军在五三悲剧中丧尽天良，疯狂残杀中国军民，其罪行累累，数不胜数。5月7日，商埠六大马路东口李子清家，有100多名难民避难。11点，一队日军冲进大门，用刺刀刺杀13人，运走尸体。5月10日，日军在角楼赵家庄挨家挨户搜查，看到年轻人或穿草鞋的人，要么被刺死，要么被枪毙。受害者包括李明海、崔姓兄弟、13岁儿童王小子等，还有22人被日军活埋。5月11日，江军伤员和病号约100人在西关江家池陆军医院接受。日军进来，挨家挨户杀人。医生护士被刺死，每人被刺伤少10刀，共杀死82人。
同日，西关东流水一家18人藏在家里，被日军发现，全部刺死。血从家里的雨沟里流出来，一直流到河里。菜市北门有4名中国警察，被日本人抓住，用铁丝捆住，刺刀刺伤，全身有100多个刀痕。
从5月8日到10日，城市国民党守军顽强抵抗，战斗持续了三天三夜。11日，国民党守军奉命放弃济南。李延年和邓殷藩分别从老东门和新东门退出，转移到仲宫山。日军围攻突破部队。李延年团排长杨冠英率领全排士兵与日军展开白刃战，掩护部队突破，严重打击日军。最后，他们都因为寡不敌众而英勇牺牲了自己的国家。日军正式占领济南。
日军占领内城后，抢劫财产，焚毁建筑物，强奸妇女，枪杀战俘，屠杀人民，犯罪令人发指。据不完全统计，军民死伤总数达到6000余人，财产损失无数。直到1929年5月，日军才在内外压力下撤离济南。这是日本帝国主义欠中国人民的血债。
五三悲剧的发生暴露了日本帝国主义长期谋划侵华的野心，使济南人民遭受了巨大的痛苦和灾难。今天，虽然“五三悲剧”已经过去了86年，但这沉重的历史印记永远铭刻在我们心中。近年来，日本的一些右翼势力和政客在处理侵华战争的历史问题上发表了模棱两可的言论，并试图为日本军国主义的侵略犯罪辩护和掩盖。他们否认了过去可怕的侵略犯罪，这是全世界人民无法忍受的。日本侵略者野蛮残暴地屠杀中国人民，犯罪累累，铁证如山。“五三悲剧”是对日本侵略者最有力的见证之一。我们永远不允许否认和扭曲侵略历史，永远不允许军国主义卷土重来。我们必须世世代代地记住这段历史，记住这个悲惨的教训，永远不要让历史的悲剧重演。
自1999年以来，济南市政府每年5月3日上午10:00至10:30在市区鸣响防空警报，以寄托人们对死亡同胞的哀悼，警告中国人民不要忘记国耻。
山东济南五三悲剧档案：我军6000多人死亡