“二、以神话之比较为工具,已足说明历代之东北部族与开中国历史之朝代有密切之关系。
“三、以殷商朝鲜肃慎等地名之核比,知在中国史之初期中,渤海两岸是一体。四、更以诸史所记东北部族之习俗生活等,知其与所谓‘汉人’有一共同的基本成分,转与漠北之牧族,西域之胡人,截然不同。人种的,历史的,地理的,皆足说明东北在远古即是中国之一体。此系近代科学寻求所供给吾等之知识,有物质之证明,非揣测之论断。”
第二章为《燕秦汉与东北。
首先,傅斯年列举了关于燕秦汉与东北关系之重要史料,计有:《史记?秦始皇本纪、《3史记4自序、《魏略(引见《三国志注)、《史记?朝鲜列传(《汉书之异文附注于下)、《晋书?地理志?乐浪郡等。其后,通过对各种史料的分析后得出结论:
“一、周汉时之朝鲜(当时之朝鲜境与今不同:当时朝鲜,北有今辽宁省之一部,南有今朝鲜境之大半,而所谓三韩者不与),初为箕子后人之国,继为卫满自王之地,较之南粤与中国之关系更近。
”二、燕时辽东及朝鲜之一部皆属燕,其建置之可考者有辽东郡(见《史记?匈奴传)
“三、秦代之东北境有辽东郡,辽西郡,渔阳郡,右北平郡,皆燕时所置(见《匈奴传),更以朝鲜属辽东外徼。燕秦时今朝鲜西境皆臣服于中国,最南所及,已至今朝鲜京城之南。,
”四、汉兴,稍向内撤守御,‘复兴辽东故塞,至浿水(今朝鲜平壤城之大同江)为界,属燕。’然辽东仍为重镇,有高庙(汉高帝庙)。五、汉武时,以朝鲜王右渠不恭顺为借口而东伐,定其全部,置真番、临屯、乐浪、玄菟四郡,其北境之部族皆率服,其南境之三韩(辰韩,马韩,弁韩)皆入贡。于是朝鲜半岛与今所谓南满及东海滨州者,皆统一于中国之治焉。”
第三章为《两汉魏晋之东北郡县,论述了两汉魏晋之时东北诸郡沿革之状况。尤其是对于真番郡的论述,傅斯年运用了大量的史料,同时,对于前人成说进行考证,纠正其可疑之处,得出结论：
“今以考真番所在之结果,连带证明一事,即燕秦东向已据朝鲜半岛沿黄海之一大部是也。彼时箕子之朝当已夷为附属,逮汉初,威不及远,箕氏或更延余绪。然中国人卫满终有之,并以和汉之政策,兼并四邻,而臻箕氏所不及之版图。汉武之划为四郡,特中国人最后之成功耳,事非创举,遂延绵也。”
其后,附有“汉至隋东北诸郡县沿革表”,计有辽东郡、辽西郡、辽东属国:昌黎郡、玄菟郡、乐浪郡、带方郡。如辽东郡,于表中先列举了辽东郡在前汉、后汉、魏、晋、前燕、后燕、北燕、后魏、齐、隋各朝所属各县;再附之“考释”,依据相关史料来证明其出处及其真实性。总之,该图表详述了各郡沿革之变化,更加明了地体现出东北各郡与中国之关系。
第四章为《西汉魏晋之东北属部,分为“史料”、“分解”、“文化”、“诸部之推移”、“民族之认识”。“史料”部分则包括：一、夫余。二、挹娄(肃慎)。三、高句骊和句骊。四、东沃沮、北沃沮(勿吉别附挹娄下)。五、濊。六、三韩。
傅斯年认为：“汉魏晋东北属部,严格言之,夫余高句骊句骊沃沮濊貊也。更广其义,亦可将岁时朝谒之三韩列入,挹娄则并非中国属部,仅中国属部夫余之属部耳。然如不合挹娄以统论诸部,势感困难,故仍存之。”
因此,于本部分内容中共罗列了夫余、挹娄(肃慎)、高句骊和句骊、东沃沮、北沃沮(勿吉别附挹娄下)、濊和三韩几部。对于每一部的论述中，傅斯年都引用大量史料来证明。如夫余,所引用史料计有《后汉书、《魏志、《魏略、《晋书等。且每种史料都是大段完整地录入下来的。由此可以说明，汉魏晋东北各部是属于中国的一部分。
“分解”则包括地望和族类两部分,于族类则附有地图。这部分内容则是对东北各属部从地理位置和各部族源渊及发展状况来进一步证明自己的观点。“文化”则包括生活状态和习俗两部分。
通过从这两方面对东北各部族进行研究,得出结论：“文化最高者为濊部，其中乐浪东部之纯濊民最驯良，俨然华风。其北之夫余句骊虽长于兵革，犹不失其濊民之基本素，夫余之若干习俗尤与相传之殷俗合,盖略变于胡,亦已近于中国之故,所受之中国化或更多也。
“三韩部落文化颇低,在组织(大国)及生活(犹处土穴)上皆简略,然已至农业状态。其文化之稍进步处,皆秦汉人在乐浪者影响之也。文化最低者为挹娄,仍在石器时代,处土穴中。句骊以好洁著,挹娄以不洁闻,显非同类。至于挹娄人形似夫余者,盖以如此邻近之国,易有混合,其本非一系,可断言也。”
其后两部分“诸部之推迁”和“民族之认识”则是依此民族部落之别，以探其与后来的民族有何关系。
第五章为《汉晋间东北之大事,共四节,主要是介绍了汉晋间东北地区发生的四件大事。即曹操征乌桓、公孙氏据辽东、田丘俭平高句骊、慕容廆创业辽西(为了增加说服力,文中还附有石刻一)。通过汉晋间发生的几件大事,更加明了清晰地使人看到东北地区与中国之间的关系,说明了东北地区是中华民族不可分割的一个组成部分。
总之,傅斯年《东北史纲一书，利用大量的史料，从历史各个时期论述了在中国历史上，东北与中国中央政府之间有着紧密的联系，东北自古就是中国的领土，有力地回击了日本人的谬论。
李顿调查团到中国后，傅斯年将李济译成英文《东北史纲送交李顿调查团。从而使得《东北史纲一书，成为“九?一八”事变时中国政府提供的确凿历史证据之一。
后来,李顿调查团在给国联的调查报告书中写道：东三省“为中国之一部,此为中国及各国共认之事实”；日本在中国东北谋取“非常权利”和“特殊地位之观念”，限制中国主权的行施，是导致中日冲突的根源；而溥仪为首的“满洲国政府”不过是日本人的工具罢了。
报告书公布后,世界舆论纷纷谴责日本帝国主义，要求国联以报告书为基础,解决中日问题。国联作出有利于中国的评判,虽不能全归功于《东北史纲，但它所起的史证作用是不容忽视的。