为了给731部队的“活体实验”提供大量的“马鲁大”，关东军宪兵队司令部警务部在1938年1月26日曾颁布了第58号文件，要求日军驻中国东北各地的宪兵队把秘密捕获的中、苏、朝等国抗日志士及一般平民，在审讯后不经过司法部门，而是在取得关东军宪兵司令官的批准后直接押送到731部队，用作活体解剖或活体细菌实验的材料。这就是名为“特殊输送”的罪恶制度。日本发动全面侵华战争后，又把“特殊输送”这一罪恶制度扩大到中国内地各省。20世纪末，在黑龙江省档案馆和吉林省档案馆保存的关东军宪兵队司令部档案中，都发现了当年“特殊输送”的资料，涉及数百人。这些档案资料，是日本侵略者犯下残暴罪行的铁证。
实施细菌战，是日军侵华战争的一个重要组成部分。在长达14年的侵华战争中，细菌战始终是日军的重要作战手段和作战样式。
日军的细菌作战，一般是由关东军731部队为主体，由分布在华北、华中、华南的日军细菌战部队予以配合。作战所使用的细菌，主要是由731细菌战部队制造的霍乱、伤寒、鼠疫、炭疽、白喉、痢疾等菌种。这些细菌由于是在人体实验基础上培养而成的，具有传染性强、传播迅速、杀伤力大等特点。
1940年7月，根据日军大本营颁布的“大陆指”第690号，石井四郎亲自率领一支细菌战部队“远征”华中地区，参加对浙江省宁波、金华等地区的作战，并将这次细菌战称为“特种瓦斯试验”。当时，731部队携带了70公斤伤寒菌、50公斤霍乱菌和5公斤染有鼠疫菌的跳蚤，大部分通过播撒器从飞机上撒布到河流、湖泊等水源地和居民区中，在当地引起了流行性鼠疫的蔓延，其范围包括金华及附近的东阳、义乌、兰溪等县，以及宁波、衢县地区。这些地区的大量居民受到传染，当时直接患病的居民有数千人，死亡数百人。
1941年夏，731部队第二部部长太田大佐奉命率领一支100余人的细菌战部队前往湖南省常德地区配合日军作战，携带了50多公斤鼠疫细菌。这支细菌战部队在常德城一带从空中撒布染有鼠疫菌的棉絮、破布、谷麦以及跳蚤，立即引起该地区鼠疫流行。被感染地区从市区扩散，进而流行到市郊的桃源、澧县等地。由于鼠疫流行，当地居民染病死亡惨重，有的甚至全家死亡。据常德市细菌战受害调查委员会1996年11月至2002年5月的调查，此次由日军细菌战所引起的鼠疫大流行，至少使7600人死亡。
太平洋战争爆发后，日军进一步扩大细菌战作战。1942年的“保号作战”指导计划，确定将华中与华南的丽水、玉山、衢县、桂林、南宁、昆明等地列为细菌战的攻击目标。在5月至9月的浙赣作战中，细菌战部队使用了石井四郎发明的新式细菌播撒器，在南京“荣”字第1644部队配合下，通过飞机播撒炭疽热菌、副伤寒菌和鼠疫菌等。这次细菌战导致当地陆续发生鼠疫大流行，大批人员死亡。浙江省义乌县崇山村只有380多户人家，而被鼠疫传染而死去的就有320多人，30多户全家死绝。在这次细菌作战中，石井四郎还把细菌战骨干派到设在南京的两座中国战俘营，把含有伤寒菌和副伤寒菌的大饼分给战俘，然后把吃过这种大饼的人释放出去，借此传播疫病，大量杀害中国人民。此外，日军还把含有伤寒菌的饼干故意丢在墙角、树下以及行人休息的地方，让人们误食而感染伤寒。
在云南地区，日军派出27架飞机于1942年5月4日轮番轰炸保山县，并对保山、昆明等地实施霍乱细菌战攻击，在滇缅公路沿线的水沟、水井、水池等处投放霍乱病菌，导致云南58个县（市）霍乱暴发流行。两个半月内，染疫人数达12万之多，死亡9万余人。1944年秋至1945年3月，滇西日军面临彻底失败时，再次丧心病狂地实施细菌战，于芒市、遮放、梁河、腾冲等地投放鼠疫菌，致使滇西16个县鼠疫流行，一直延续至1953年。
1945年8月，731部队为了逃避罪责，炸毁了全部设施，销毁了几乎所有实验用品和资料，并将关押在监狱中的数百名“马鲁大”秘密杀害。
