Tuy nhiên, sau khi ký Hiệp ước tay ba với Đức và Italia tháng 9 năm 1940,
Nhật Bản đã ở vào vị thế mạnh hơn để đòi hỏi Pháp. Ngày 22 tháng 9,
Chính phủ Vichy đã chấp thuận yêu sách của Nhật đối với bốn căn cứ
không quân ở miền Bắc Việt Nam. Để bảo vệ những sân bay mới giành
được, khoảng 5000 đến 6000 quân Nhật đã được điều động tới đồn trú tại
Bắc Kỳ. Ngoài ra, quân Nhật gần như giành được độc quyền quá cảnh trên
hệ thống đường sắt Bắc Kỳ, vì thế ngăn chặn được nguồn tiếp tế cho quân
Tưởng qua cảng Hải Phòng và đồng thời bảo đảm (chí ít là bước đầu) tiếp
nhận các nguyên vật liệu chiến tranh cho quân Nhật đang chiến đấu tại
miền Nam Trung Quốc.
Khi các cuộc đàm phán của Decoux đang hoàn tất những điều khoản cho sự
tiến vào không phải bàn cãi của các lực lượng vũ trang thật, thì quân Nhật
từ miền lam Trung Quốc tiến vào Việt Nam. Ngày 22 tháng 9, cùng ngày
Pháp và Nhật đạt được thoả thuận, quân Nhật tấn công các đồn binh Pháp ở
Bắc Kỳ. Quá thất vọng trước sự lưỡng lự của Pháp cho họ tự do đi qua
thuộc địa, những chỉ huy địa phương của Nhật đã nhanh chóng xua quân
tràn vào hai đồn binh ở Lạng Sơn và Đồng Đăng đánh bại lực lượng hỗn
hợp Pháp - Việt trong vài trận đánh ác liệt nhất mà quân Nhật tham gia tại
Việt Nam.
Lạng Sơn và Đồng Đăng thất thủ đã cho chính quyền Pháp cả ở thuộc địa
và mẫu quốc thấy rằng, bất chấp những tuyên bố mạnh miệng, họ vẫn
không thể chống lại sức mạnh của quân Nhật. Cộng tác và thoả hiệp vẫn là
lựa chọn thực tế duy nhất nếu Pháp muốn duy trì quyền kiểm soát Đông
Dương. Những tác động kết hợp giữa thất bại của các tiền đồn Pháp, vụ
ném bom Hải Phòng ngày 26 tháng 9 và chấp nhận cuối cùng của Decoux
