日本军国主义者为了取得直接细菌试验的效果，便惨无人道地把人作为细菌试验用的材料。
日本关东军第七三一部队的人员把监押在秘密监狱的中国人、苏联人、蒙古人、朝鲜人称作"木头"这个名词意味着可以任意宰割。事实上确实是这样的：任意把被押的人随时提出来作各种各样的细菌试验。一般来说，两天试验三个人。
他们对活人进行细菌试验方法繁多，手段极其残忍。
专门从事鼠疫研究的"高桥班"军医，经常把在押的人员提出来。关在一间透明的隔离室里，往被试验人员身上注射鼠菌液，并通过观察孔观察"木头"的病变情形。数小时以后这些被试验的人员淋巴腺红肿，面部和胸部变成紫黑色，皮肤呈现暗淡粉红色，......被实验者死后，便通过地下道投入炼人炉里。
有时，他们把健康的人和鼠疫患者关在一起，研究鼠疫传染过程。无疑问，这类健康的人不久也会变成鼠疫患者。这也是他们试验项目的一种。
"吉村班"是专门研究冻伤的。他们把被试验的人押到严寒的露天广场，迫使在押人把手、脚插进冷水桶里，然后抽出手、脚进行冷冻，一定时间后，试验人员用棒子敲打被试验。
人的手、脚，如果有知觉，还得继续冷冻。这是第一步，要求研究在什么气温下、多长时间可以造成冻伤。待手、脚麻木后，便押进暖房里，开始进行第二步的五花八门的试验了：有时迫使被试验的人分别把手脚立即插进不同温度的水里，主要研究造成冻伤后在不同温度条件下的变化。第二步主要研究对冻伤的预防和治疗。有时在冻伤处涂治冻伤药膏，有时在冻伤处涂上带菌的药膏，有时不予治疗。这样造成冻伤后的变化就不同了，轻者造成残疾，重者久治不愈免不了死亡。据细菌战犯仓原证实，他亲眼看到在一间小牢房里，有三个人没有手指头了，其余的人只剩下手指骨了。细菌战犯吉村告诉他，这时作过冻伤试验的成果。
七三一部队的试验者们，还通过解剖活人进行病理研究；在女"犯人"身上进行梅毒试验；用动物血和人血交换注射的试验；把人头朝下吊起来的倒控试验；对人进行低压或真空的试验；把人胃切除，肠子和食道直接缝合的试验；把人胳膊锯下，左右肢交换接肢试验，等等。
据细菌战犯川岛清在远东军事法庭上供认："为了研究各种治疗方法对已传染的人加以治疗，给他们饭吃，等身体恢复时，又把他们作另一种试验。无论如何，从来没有一个人活着走出这个杀人工厂的。
日本关东军第七三一部队不仅在室内对人进行细菌试验，而且在室外也进行细菌试验。他们在安达鞠家窑设立一个特别试验场院，经常把在押的人员用飞机押去进行试验，随后把经过细菌试验致死的人再用飞机运回平房，投入炼人炉进行焚化灭迹。
一九四三年末，七三一部队把在押的十名中国人用飞机押送到安达特别试验场。把人绑在间距五米远的桩子上，用飞机投掷"石井式"细菌炸弹。这些人被弹片炸伤后染上炭疽菌，不久全部死亡。一九四五年一月，又改用电流引爆细菌弹的办法，对绑在间距十米到二十米的桩子上的中国人进行鼠疫菌传染试验，这些人受了几天的折磨而最终死去。
在该部队训练部部长的西俊英，就曾亲自带领人员在安达进行过这种试验。他供认，一九四四年春季，从七三一部队的监狱里押送十人到安达特别试验场，经过试验，这十个全被细菌传染致死。
日本关东第七三一部队在细菌研究、生产和试验的基础上，局部地使用了细菌武器，为全面进行细菌战提供了成熟的经验。这样的行动都是在平房的日本空军八三七二部队、南京"荣"字部队、广州"波"字部队的配合下进行的。
早在一九三九年五月，日本关东军在蒙古诺门罕发动的对苏蒙的战争中，关东军防疫给水部（即七三一部队）关东军防疫给水部（即七三一部队）在战地附近的水源地、沼泽地、居民区漫撒了鼠疫、霍乱、伤寒细菌，使这地区这几类急性传染病流行，大大地削弱了蒙古的战斗力，因而获得了日本陆军省和日军参谋本部的嘉奖。
一九四0年七月，七三一部队组织了第一批远征队到宁波。他们备有七十公斤伤寒菌和五十公斤霍乱菌，此外还备有五公斤染有鼠疫菌的跳蚤，把这些菌分别装进投撒器里，投入蓄水池和居民区，使上海以南的宁波一带发生了鼠疫和其它传染病。据日本细菌战犯柄择供认，是他奉命将这些细菌装在特别装置物内，由远征队带走的。
这次秘密远征行动持续了将近四个月，同年十月四日，他们用同样的手段，将麦粒、粟子等物撒在衡县境内，三十八天以后发生了鼠疫，使二十二人死亡。十月二十二日，在古井四郎亲自指挥下，又在宁波上空投下麦子、棉花等物，一星期后发现了一个鼠疫患者，以后陆续发现有九十九名鼠疫患者，其中九十七人死亡。十一月二十六日和二十七日，七三一部队的专用飞机飞入金化县，撒布白色烟雾状的东西，落地后变成淡黄色颗粒，遇水即溶化，经化验认定为鼠疫菌。此后不久，在金化附近的东阳、义乌、兰溪等县都有鼠疫发生。东阳县鼠疫传染九十四人，死亡九十二人；义乌县鼠疫传染三百零八人，死亡等二百五十七人；兰溪县鼠疫传染三十六人，死亡十二人。
七三一部队远征队的这次行动，给宁波地区带来鼠疫隐患。仅衡州县为例，从一九四一年四月和以后的一九四六年、一九四七年全县曾发生三次鼠疫、受鼠疫传染而死亡的有二百零一人。
一九四一年夏季，日本关东军司令部交给七三一部队一个任务：就是阴谋破坏中国军队的铁路交通线以及重要枢纽常德城。于是古井四郎又派出第二批远征队，由第二部部长太田大佐带队。起初出动六十多人，随后远征队成员增到一百余人，其中有三十名细菌专家。远征队到中国内地洞庭湖附近的常德城一带，空中撒布染有鼠疫菌的跳蚤，引起地区鼠疫流行，据调查有四五百人死亡。同年十一月四日，又在常德地区投下谷麦等物，据化验谷麦染有鼠疫菌。八天以后发现了一个叫蔡桃儿的鼠疫患者，入院三十六时后死亡，接着连续发现鼠疫病人，都在短期内死亡。
一九四二年七月，七三一部队又派出远征队乘火车到南京，在南京"荣"字部队（一六四四部队）的配合下，对重庆及其沿浙赣铁路干线的金华、龙游、衡县、玉由、蒲江一带的八路军和新四军进行细菌攻击。这次远征队由一百二十八人增加到一百六十人。他们事先把一百三十公斤的伤寒菌、副伤寒菌装入标有"蛋白消化素"字样的瓶子里，用一架印有"给水"字样的飞机运到南京，然后投掷到重庆一带的水源地、沼泽地及居民住房附近，发生了大面积的流行性伤寒，造成大批人死亡。就在这次行动中，还对南京的两座中国战俘营的三千人，每人分吃一个染有伤寒菌、副伤寒茵的烧饼后全部释放，结果扩大了伤寒病的传染范围。他们还把染有伤寒菌的饼干扔在墙角、树下以及行人休息的地方孩子们误吃以后传染上了伤寒病。这次远征队在这一带阴谋活动了两个月，到九月十八日转移到上海活动，不久返回哈尔滨。
日本关东军第七三一部队还组织了一个阴谋破坏班，于一九四二年东到吉林省农安县把带有鼠疫菌的跳蚤散布在田间、水源地和民房附近，造成不少人死亡。日本侵略者为了灭迹，把全县城的四五千户人家烧毁了一大半。
日本关东军第七三一部队派出远征队，都是在日本关东军有关部队协同下进行的，我们在敌伪档案材料里可以看到：日本关东军新京（长春）司令部于一九四二年七月二十五日十七时发布的一项作战命令中明文写着"现将哈尔滨奈良部队官兵四上名及带器材于七月三十日至八月六日期间由哈尔滨送到山海关......"为此，日本关东军司令部梅津中将也发了指示："命令关东军野战铁道司令官根据另纸所载一览表，将奈良部队器材沿铁道输送。"据证实，这批转送的器材就是七三一部队开赴南京的远征队所需要的各种细菌。
731部队为了迅速有效地研制出细菌武器，竟惨无人道地在活人身上进行各种细菌试验，残酷杀害无辜生灵，据不完全统计，其实验方法竟多达几十种之多。 据被俘的731部队成员供认，以1939年到1945年，短短的几年中，就以细菌试验的方法残杀了三千多人。