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。