1931年（民国20年）九一八事变爆发，于冲汉得到关东军支持，任奉天地方维持委员会副委员长兼奉天地方自治指导部部长（长子于静远任该部自治训练处处长）。于冲汉很重视后一职位，宣传伪满洲国建国的理念。后来石原莞尔赞扬于冲汉是满洲国“建国最高功劳者”。此后于冲汉坚持绝对保境安民及不养兵主义，这成为伪满洲国断绝同国民政府的联系，独立建国的思想武器。
1932年（大同元年）3月，伪满洲国正式成立，于冲汉任首任伪监察院院长。
1932年11月12日，于冲汉在大连病死。