形成
第一次世界大戰後，日本軍國主義實行侵略擴張政策，蓄意窮兵黷武。鑒於日本國土小、人口少、兵源不足，又缺乏資源這一現實，日本軍國主義採納了當時軍醫大尉石井四郎的“缺乏資源的日本，要想取勝只能依靠細菌戰”的獻計。1930年石井四郎以日本駐外武官的身份前往歐洲進行細菌武器研究情報的考察，調查中他驚異地發現，所有研究細菌武器的國家都放棄了對鼠疫菌的研究。提到鼠疫，幾乎人人色變，似有世界末日來臨之感。石井四郎欣喜若狂，確定鼠疫為他所研究的主要課題。躊躇滿志的石井四郎回到日本，將擬定的細菌武器研究的詳細計畫匯報給陸軍參謀本部。1931年，陸軍省從軍費中撥出20萬元，在東京陸軍軍醫學校內建起了細菌研究室。這座研究室雖然規模不大，但卻是石井四郎罪惡生涯的開始。九一八事變後不久，為了擴大實驗範圍，並且形成細菌規模生產的條件，1932年石井四郎在陸軍參謀本部的支持下，將細菌實驗工程轉移至中國東北地區，在哈爾濱市南部20公里的平房地區秘密建立了細菌研究中心。
1936年，日本天皇密令日本參謀本部和陸軍省，在中國東北建立細菌部隊，專門研製生產鼠疫、霍亂、傷寒、副傷寒、炭疽熱等細菌。1937年，731部隊在哈爾濱成立，負責人是石井四郎。部隊全稱“關東軍防疫給水部”，代號為滿洲731部隊。
實驗內幕
侵華日軍731部隊四方樓細菌實驗中心基址 為了加快研究步伐，石井四郎開始大量使用人體做細菌實驗。由於使用了健康人體做實驗，所以在研究中走了捷徑，很快掌握了必要的研究數據，也使石井四郎更加確立了研究的信心，又先後在東北的長春、華北的北京、華中的南京、華南的廣州等地建立了大型細菌戰基地和工廠，在中國形成了一個巨大的細菌戰網路。在細菌戰犯石井四郎的主持下，731部隊網羅日本國內上千名醫學、細菌學專家，瘋狂地研製細菌武器，大量繁殖鼠疫、霍亂、傷寒、炭疽和赤痢等傳染病菌，試驗的種類多達幾十種，有灌菌試驗、菌液注射、毒氣試驗、冷凍試驗等。最為殘忍的是人活體解剖試驗，在盤踞中國東北14年的時間裡，以細菌試驗的方法殘殺了成千上萬名中外反日誌士和無辜百姓。731部隊還先後在常德、寧波等地投撒細菌，使無數中國民眾死於細菌戰中。1945年日本戰敗後，731部隊潛逃前自行炸毀全部建築，銷毀所有罪證，並將染有鼠疫菌的老鼠放出，致使1946年平房地區發生了鼠疫，大批當地居民死於這場災難。日本侵略者違背國際公約和人道主義的罪行，給中國人民造成極大的災難，受到世界輿論的廣泛譴責。
日本帝國主義侵占中國東北時期，設在哈爾濱市東南的進行細菌試驗、研究和製造細菌武器的秘密部隊。對外稱關東軍防疫給水部隊，以掩人耳目。這支部隊由關東軍司令官直接管轄，石井四郎主持，以活人為試驗對象，有些重大問題直接聽命於日本大本營參謀本部的指令。731部隊在林口、牡丹江、孫吳和海拉爾設有4個支隊，在安達設有試驗場，人數最多時達到3000人左右。
為了證明各種細菌的效力，日軍用被抓捕的中國人作為試驗的材料。1939年末，關東軍司令官植田謙吉曾發布密令，將以所謂“反滿抗日”的罪名逮捕的中國人由憲兵隊直接送往731部隊進行各種慘無人道的細菌試驗。細菌部隊利用活人進行的各種藥理、病理實驗以及活體解剖實驗極為殘忍。如毒氣試驗是將各種有毒氣體施加到活人身上。731部隊專設毒氣試驗室，將充當實驗品的活人送入後加以密閉，通入毒氣，大部分實驗者立即窒息而死，也有受膿腫瓦斯試驗者殘留性命，然後將其再進行第二次、第三次實驗，直到死亡。凍傷實驗由凍傷病理實驗室主持，在－30～－40℃的室外嚴寒天氣，將被實驗者手或足浸以冷水後冷凍，這種實驗的目的是為關東軍在寒冷的冬天尋求防止凍傷的方法。據細菌戰犯吉房虎雄供認，1937～1945年，僅731部隊用於細菌試驗慘死的有4000餘人，細菌部隊成為最殘暴的殺人魔窟。
細菌試驗
用人體培養帶菌用的細菌媒介
其中，為了傳播鼠疫，他們還培養需要帶菌用的細菌媒介——蚤子。
製法極殘忍：先在勞工中選擇逐漸沒有能力勞作的人，或是殘弱的老人，利用這些活人的身體來培養“人蚤”。養蚤的人必須用身體裡的溫血餵蚤。怕蚤子跑掉，天天得將身子包密，不許脫衣。每天要交100個蚤，只只都得要火柴頭那么大。不夠數就受虐待。而長得不夠大粒的蚤不被接受，得放回衣服里培養。並且養蚤的人不能患病，天天得打預防針，打到身上處處針孔。人受這種培養“人蚤”的折磨，比受酷刑還要痛苦，最後都被折磨至死。
用活人作細菌效果試驗
731部隊的細菌武器分為兩大類：一是進攻性武器，如各種傳染細菌、染菌的動物、細菌傳染媒介物、細菌炸彈和細菌炮彈等等。二是預防性武器，如疫苗、菌苗和血清等等。而在第二項製造疫苗、菌苗和血清的時候，為了肯定效果，就必須用活人的性命來換取。
用過的人體，無論是死的或還未斷氣但已經沒有利用價值的，通通都丟進四方大樓旁邊的“煉人爐”里。這座煉人爐也即焚屍爐，今日雖已破敗，但它的殘垣，仍然屹立在平房區731部隊的舊址上。
細菌組所用的活人，包括戰俘、抗戰分子、當地勞工和外地勞工，此外還有俄羅斯人。至於當地勞工，因為礙於工作上的人手需要，開始只是受虐待至死的情形比較常見，“拿去用”的情形較少。及至後來活人短缺，當地勞工才頂替一些。
開始時，日本人還利用間諜和漢奸在火車站一帶行騙拉人。但到後來，需要年輕而健康的人體，就索性半夜在街上拉人，藉口是在“追捕鬧事的馬路大”，但這些年輕的“馬路大”其實只是些由外地來找活計的男子，他們多數就糊裡糊塗上了手術台，被人開膛抽血割肉，死得多么冤枉！
在日軍垮台逃離之日，拘留室里還存有400多個年輕備用的“馬路大”，最後還是全被炸死滅口，無一倖免。
用活人作細菌彈爆破實驗
細菌炸彈用的是瓷製彈殼，外形就跟普通炸彈一樣。但這些細菌炸彈沒有火藥頭，不會引爆，它們外殼是紫紅色或是白色，利用破裂後的外濺力，被覆式污染地下水和農田。
另一種細菌炮彈，是有火藥彈頭的，它必須爆破，才能以散發方式污染更大片地方。這些能夠爆破的細菌炮彈，裡頭多數是傳染鼠疫的帶菌蚤子。但爆破的同時，也會殺死不少蚤子，因此他們必須作實地實驗，計算爆炸後帶菌蚤子的存活率，才能得出殺傷成績。
除了細菌炸彈，731部隊同時也研究毒氣瓦斯炸彈，在空氣里能致人於死地。
但細菌炸彈、細菌炮彈或毒氣瓦斯炮彈，都不適宜在平房區的細菌總部里作實彈演習，因此，石井四郎的731細菌部隊，就到不遠處一個遼代和金代的古老都城裡，利用真人擺開“人陣”，來做他們的實彈爆破實驗。
