Đơn vị 731 được biết đến bởi những thí nghiệm sinh – hóa học rùng rợn, man rợ gây ra cái ch.ết cho khoảng hơn 400.000 người.
Đối tượng thử nghiệm chủ yếu là người Trung Quốc, đến các cặp song sinh, trẻ sơ sinh, phụ nữ có thai, người già, người Mông Cổ, người Hàn Quốc, tù binh Mỹ, tù binh Liên Xô, tù binh Anh, tù binh Ấn Độ, tù binh Úc,…
Ngoài thử nghiệm với các loại vi khuẩn và bệnh tật như dịch hạch, giang mai, bệnh sởi, bệnh phong. Đơn vị còn tiến hành các thí nghiệm cắt bỏ các bộ phận cơ thể, mổ xẻ tứ chi không thuốc, cấy ghép hoặc cắt cụt chi không thuốc, mổ xẻ – cấy ghép nội tạng không thuốc, đóng băng tay chân xong ngâm tay chân nạn nhân vào nước nóng, để gần lửa để rả đông, hoặc để mặc nạn nhân rồi xem mất bao lâu thì tự rả.
Đơn vị thường bắt các tù nhân ra một bãi đất sau đó dùng lưỡi lê, kiếm, súng lục, súng trường, súng phun lửa, súng máy và lựu đạn,… để thử nghiệm, các đặc điểm vết thương và độ sâu trên cơ thể sẽ được ghi chép cụ thể và so sánh với nhau, các nạn nhân thường bị trói chặt một chỗ. Có vẻ không khác với trò b.ắn vô đầu, vô gáy người ta xong banh ra xem của sư phụ Josef Megele.
Các thí nghiệm với phòng hơi ngạt cũng được tiến hành tại các cơ sở của đơn vị và các đối tượng thử nghiệm bị phơi nhiễm khí độc thần kinh và chất gây phồng rộp. Thả, ném các vật nặng khác nhau lên cơ thể tù nhân để nghiên cứu vết thương do va đập, rơi đè. Các thí nghiệm không cho ăn uống để xem con người có thể sống được bao lâu trong tình trạng đói khát, còn các thí nghiệm tiêm máu khác nhóm hoặc máu động vật để nghiên cứu truyền máu và quá trình đông máu.
Thí nghiệm tiếp xúc với tia X kéo dài đã làm nhiều người vô sinh, giết chết hàng nghìn người, họ còn phải chịu các vết bỏng khủng khiếp trên các bộ phận như tay chân, mặt, núm vú, bộ phận sinh dục.
Để nghiên cứu tác động của không khí đối với phi công và lính dù khi rơi xuống, đơn vị đã cho tù nhân vào các máy ly tâm lớn và quay họ với tốc độ ngày càng cao cho đến khi họ bất tỉnh. Hồi t có đọc ở đâu đó đơn vị còn cho người vào các buồng áp suất xong điều chỉnh thật cao đến khi nạn nhân chảy máu mũi, mắt, lòi mắt, vỡ nội tạng :v
Đơn vị 731 và các đơn vị khác đã tham gia nghiên cứu, phát triển và triển khai thử nghiệm vũ khí sinh học trong các cuộc tấn công nhằm vào quân đội và người dân Trung Quốc trong suốt Thế chiến thứ hai. Bọ chét mang bệnh dịch hạch được nuôi trong các phòng thí nghiệm của Đơn vị 731 và Ei 1644, được phát tán bằng máy bay tầm thấp qua các tỉnh Ninh Ba, Hồ Nam vào năm 1940 và 1941 đã giết chết hàng chục nghìn người. Đơn vị đã lây lan vi khuẩn thương hàn và phó thương hàn vào các giếng, các đầm lầy và các khu vực trong thành phố, cũng như truyền vào đồ ăn được phân phát cho người dân địa phương. Dịch bệnh bùng phát ngay sau đó, trước sự phấn khích của nhiều nhà nghiên cứu, họ kết luận rằng sốt phó thương hàn là “tác nhân gây bệnh hiệu quả nhất”.
Ít nhất 12 cuộc thử nghiệm thực tế vũ khí sinh học quy mô lớn đã được thực hiện và ít nhất 11 thành phố của Trung Quốc bị tấn công bằng vũ khí sinh học. Một cuộc tấn công sinh học vào Trường Đức năm 1941 đã dẫn đến khoảng 10.000 thương vong với Trung Quốc và 1.700 lính Nhật thiệt mạng do không đảm bảo an toàn. Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã thực hiện các tiêm các bệnh lên tù nhân như dịch hạch, bệnh tả, đậu mùa và các bệnh khác. Nghiên cứu này đã dẫn đến sự phát triển của bom vi khuẩn và bom bọ chét được sử dụng để lây lan bệnh dịch hạch. Một số quả bom này được thiết kế bằng vỏ sứ, một ý tưởng do Ishii đề xuất vào năm 1938, những quả bom này giúp Nhật tiến hành các cuộc tấn công sinh học, lây nhiễm các khu dân cư, hồ chứa, giếng nước, cũng như nhiều khu vực khác. Bọ chét mang bệnh than và bệnh dịch hạch, thương hàn, dịch tả, hoặc các mầm bệnh chết người khác.
Trong các thí nghiệm bom sinh học, các nhà nghiên cứu mặc đồ bảo hộ để quan sát các nạn nhân hấp hối. Thực phẩm chứa bệnh sẽ được phân phát và quần áo, vật phẩm có mầm bệnh được máy bay thả xuống các khu vực ở Trung Quốc mà quân Nhật không chiếm đóng. Hậu quả là bệnh tả, bệnh than và bệnh dịch hạch đã giết chết ít nhất 400.000 thường dân Trung Quốc. Bệnh ung thư máu cũng đã được thử nghiệm trên dân thường Trung Quốc.
Trong những ngày tháng cuối cùng của Thế chiến 2, một chiến dịch với mật danh Cherry Blossoms at Night, các tàu ngầm sẽ phóng các thủy phi cơ mang mầm bệnh dịch hạch phơi nhiễm ở San Diego, California. Kế hoạch dự kiến khởi động vào ngày 22/9/1945, nhưng Nhật Bản đã đầu hàng hồi 2 tháng 9.
Sau chiến tranh, các nghiên cứu của đơn vị 731 đã được chuyển giao cho Chính phủ Mỹ, Anh và Pháp đồng thời miễn truy cứu trách nhiệm đối với tướng Shirō Ishii cùng với những người liên quan bất chấp sự phản đối của Liên Xô. Tướng Shirō Ishii qua đời trong yên bình ở tuổi 67. Nhiều nhà khoa học tham gia Đơn vị 731 đã có những sự nghiệp nổi bật về chính trị, học thuật, kinh doanh và y tế.
Liên Xô đã mở một phiên tòa xét xử tội ác chiến tranh để xét xử việc rất nhiều người Nga trở thành vật nghiên cứu của đơn vị. Phiên tòa tội ác chiến tranh Khabarovsk được tổ chức từ ngày 25 đến ngày 31/12/1949 buộc tội 8 nhà nghiên cứu Nhật Bản và 4 quân nhân, họ bị đi lao động hình sự từ 2 – 15 năm. Năm 1956, những người vẫn đang thi hành án được trả tự do và trở về Nhật Bản.
