建研究所
1935年，從歐洲遊學歸來的石井四郎還是二等軍醫正(中佐)，3年後飛快地晉升爲軍醫大佐。
二戰結束後的1955年，石井四郎在爲其教官清野謙次守靈的那天夜裏，罕見地講述了自己部隊的情況：
“政府業已確定要制定國家百年大計：保護將士健康，減少死亡率和患病率……在這種情況下，先是在陸軍軍醫學校設立研究室，再在中國華南以中山大學爲中心，由內而外逐步設立研究所，最終設立了324個研究所。結果是，傳染病及傳染致死率下降，日本大藏省十分欣喜，得出結論：如此情況，可以繼續擴展下去。因此，我得以在哈爾濱建立了一個設施齊全的綜合大學研究所，裏面有電氣火車，也有飛機，在那裏非常投入地從事研究。”
所謂“在中國華南以中山大學爲中心”設立研究所，就是指日本軍隊以武力佔領華南的廣東中山大學，在那裏設立“華南派遣軍”。同時，日軍在北京設立了天壇中央防疫所;在佔據南京中央醫院後設置了防疫給水部。至於在哈爾濱附近平房(地名)設立的機構，原名爲“東鄉部隊”，後對外改稱“關東軍防疫給水部”。
石井機關
1937年7月7日，盧溝橋事變揭開了中日戰爭的序幕。第二個月，上海派遣軍的戰鬥部隊發生食物中毒，不少士兵飲用了受霍亂菌污染的河水而死亡。石井四郎接到彙報後，立即給陸軍部和參謀本部打報告，並四處遊說對戰鬥部隊提供淨水的重要性。數天後，他便向上海派遣軍運送了5臺“石井式”濾水機和200名給水部隊人員。不久，這種濾水機被正式批准爲陸軍的“衛生濾水機”。
很快，日軍組成了18個“師團防疫給水部”，在各條戰線前方從事防疫給水業務。這些部門，加上由平房派往各地的分部，被統稱爲“石井機關”。
需要指出的是，事實並非如石井四郎所說的那樣，由於傳染病及傳染病死亡率下降，一個“巨大設施”才得以在平房建成。反而是顛倒過來——先是平房設施建成，而後由於盧溝橋事件爆發，各防疫給水部的數量才急劇增加了。
正式誕生
我們可以從石井四郎的講話中看出他有一種嗜好，即：爲了誇大傳染病減少和傳染病死亡率下降的業績，不惜歪曲事實。然而，我們切不可因此疏忽了講話中的另一個細節：
“在這方面，日本陸軍請求國內所有大學做的事情有兩種：能做的事情和國內不能做的事情。對此，軍隊是經過多次會議才做出決定的，而且，對於國內不能做的事情要另外想方設法……去中國東北北方就能做了。陸軍遂決定在那裏設立研究所。”
石井四郎選擇了遠離日本國內、歐美各國根本關注不到的中國東北，在那裏進行《日內瓦議定書》所禁止的細菌武器的研製，這讓陸軍部十分認同。日本陸軍省認爲，研究中國東北的地方病以及研製疫苗，是設想中的對蘇聯作戰所不可或缺的。
不過，石井考慮的“國內不能做的事情”，其意思不僅限於這些。他主張，在國內倫理上不允許的事情，在中國東北可以隨心所欲地進行。他就是憑藉“國內不能做的事情”這等理由，才得以讓軍部同意在中國東北建立一個大型研究設施。
爲了保守“國內不能做的事情”的祕密，平房設施內被隔離的特設牢房交給特別班管理，石井四郎的二哥剛男親自指揮。爲工程建設而徵召來的加茂村民成了特別班成員，身穿白大褂，腳蹬長筒膠靴並佩帶手槍，以非同一般的裝束負責監視。
就這樣，731部隊在中國東北的原野上誕生了。
滔天罪行
細菌戰
1940年,浙江省 寧波地區
1941年,湖南省 常德地區
1942年,浙贛鐵路沿線
傷亡情況
僅魯西聊城、臨清等18個縣有至少20多萬人死於日本細菌戰
非人手段
活體解剖：一個代號爲“馬路大”的特別項目進行人體試驗：受試驗者從中國的住民中抓來，也被稱爲“圓木” (丸太)。此項作業的要點是：必須保證解剖對象是絕對清醒的狀態，也就是說，絕對不能麻醉。因爲日本軍醫認爲麻醉後的研究數據是不真實的。其解剖場景慘絕人寰。解剖時，那淒厲的慘叫聲是常人所無法想象的。此項工作也是731部隊所有醫師所必備的基礎技能。
手榴彈試驗：將人在不同的距離和位置下進行手榴彈試驗。
凍傷試驗：用來測試人在不同溫度下抗寒程度。試驗資料爲北支那防疫給水部專業人員與駐蒙軍團聯合進行的一次野外凍傷試驗的資料，題目爲《極祕·駐蒙軍冬季衛生研究成績》，資料編成者爲冬季衛生研究班，形成年代爲昭和十六年三月(1941年3月)。
該資料是侵華日軍細菌與毒氣戰研究所所長金成民，應日本橫濱市立大學校長加藤佑三先生邀請，受平房區政府委派赴日講學訪問期間，多次單獨或與日本友人一同赴東京神田等地的圖書館及資料館查閱資料，在一資料室內，發現這部保存較好的資料。
火焰噴射器實驗：731部隊將試驗者關在廢棄裝甲車內，用火焰噴射器烤之，以測驗火焰噴射器威力。但這實驗是毫無意義的，沒有裝甲車會呆在原地讓你烤，純粹是“娛樂”罷了
鼠疫實驗：將鼠疫桿菌注入試驗者體內，觀察其反應。這種方法也應用在了被日本軍隊在邊境抓住的蘇聯戰俘身上。開發落葉劑和細菌彈：其中最突出的“成果”是石井炸彈，美軍後來在越南使用的菠蘿彈也是該彈的改進型。石井炸彈爲陶瓷外殼，內裝攜細菌的跳瘙。石井四郎還有一項發明是石井濾水器。以解決士兵在野外作戰的污水處理爲飲水的問題，算是731部隊唯一有用處的發明了。
無麻醉拔牙：目的是測試傷員在未麻醉的情況下是否可以忍受拔牙手術，實驗結果是無人能夠忍受，但如果已經嚴重鬆動的牙齒則另當別論。
人與馬血互換：將身體強壯的人血液抽去大部，此時人全身痙攣，幾名軍醫都無法完全按住。立即輸入馬匹血液，並觀察人的表現，結果身體排異性明顯，人全部死亡。
病菌對胎兒的影響：讓女人懷孕後感染病菌，待胎兒成形後進行活體解剖，觀察胎兒的狀態。
人畜雜交：強迫女人與馬匹或狼青交配，研究所謂劣等民族的優化辦法。
人體四肢互換：將兩個人分別截肢後通過手術互換四肢，如果試驗成功則對於恢復傷殘日軍士兵的戰鬥力有極大意義，但試驗失敗，因爲接上的四肢並沒有恢復生命的跡象。
其他人體試驗：人類所能想到的各種慘無人道的試驗，尤其是那些可用於大量殺傷敵人，醫治自己人的項目，731部隊的官兵們竭盡所能都做過了。因爲他們清楚，這些試驗在和平時期是不可想象的，但爲了天皇的所謂聖戰，他們並沒有任何罪惡感，唯一讓他們感到不忍的是那些動物們(比如;白鼠)。戰後，他們爲那些動物樹立了一塊紀念碑。那些慘死的數萬名罹難者甚至連骨灰都沒有留下，他們的待遇連動物都不如。
