日本是第二次世界大戰(zhàn)中唯一大規(guī)模使用細(xì)菌武器的國家。近年來發(fā)掘的史料證明，日軍不僅在中國戰(zhàn)場上大規(guī)模使用化學(xué)細(xì)菌武器，而且在其他戰(zhàn)場上也曾秘密使用過細(xì)菌武器。其中在1939年與蘇軍的諾門坎之戰(zhàn)中，日軍偷偷使用細(xì)菌武器，卻造成大批日軍非戰(zhàn)斗減員，1300多名士兵死亡，堪稱自食惡果。
1939年5月，日本為實現(xiàn)入侵蘇聯(lián)的北進(jìn)計劃，向位于中蒙邊境海拉爾以南200公里的諾門坎地區(qū)的蘇蒙聯(lián)軍發(fā)動大規(guī)模進(jìn)攻。此次戰(zhàn)役，交戰(zhàn)雙方動用了數(shù)十萬部隊和飛機(jī)、坦克等先進(jìn)裝備,進(jìn)行了一場長達(dá)4個多月激烈的交鋒。
戰(zhàn)爭初期，日軍向諾門坎地區(qū)調(diào)集了180架飛機(jī)、90多輛坦克、13個步兵大隊共1.5萬兵力，向駐守諾門坎地區(qū)的蒙軍騎六師發(fā)起猛攻，蒙軍不敵，駐蒙古的蘇軍第57軍當(dāng)即派兵支援。隨后，蘇聯(lián)迅速調(diào)集優(yōu)勢兵力兵器，在名將朱可夫的指揮下發(fā)起反擊，迅速奪回被日軍占領(lǐng)的陣地。僅5月27日至30日，蘇軍就殲滅日軍1個騎兵聯(lián)隊和2個步兵大隊。
為挽回不利戰(zhàn)局，日軍大本營卑鄙地決定在隨后的作戰(zhàn)中秘密使用細(xì)菌武器。1939年6月初，日本關(guān)東軍司令官植田謙吉大將緊急召見關(guān)東軍醫(yī)務(wù)隊長娓琢隆二少將、獸醫(yī)處長高橋隆篤大佐、“731部隊”訓(xùn)練部長西俊英大佐等人在關(guān)東軍司令部開會，秘密商討使用細(xì)菌武器對付蘇軍的相關(guān)事宜。之后，植田謙吉下達(dá)指令，命令由石井四郎中將主管的“關(guān)東軍防疫給水部”（即后來臭名昭著的“731部隊”）和“第100”細(xì)菌部隊緊急“開赴諾門坎參戰(zhàn)”。
7月13日，由“731部隊”細(xì)菌專家和骨干22人組成“玉碎部隊”，攜帶裝有細(xì)菌的容器，秘密潛入蘇軍防守地區(qū)，在蘇軍一側(cè)的幾條河流里施放了炭疽、傷寒、霍亂、鼠疫等烈性傳染病菌溶液22.5公斤。
然而，就在日軍緊鑼密鼓地進(jìn)行細(xì)菌戰(zhàn)準(zhǔn)備的同時，蘇軍情報部門也對日軍的行動有所察覺。通過蘇軍和共產(chǎn)國際遠(yuǎn)東情報組織的大量諜報工作，蘇軍很快掌握了日軍準(zhǔn)備在諾門坎實施細(xì)菌戰(zhàn)的絕密情報。蘇軍司令部向部隊下發(fā)了細(xì)菌戰(zhàn)防護(hù)命令，部隊也進(jìn)行了相關(guān)的教育和防護(hù)演練。針對日軍準(zhǔn)備在河水中投放細(xì)菌戰(zhàn)劑的計劃，蘇軍專門從后方鋪設(shè)了數(shù)條輸水管線，保障部隊飲水安全。
由于日本當(dāng)時還未解決細(xì)菌武器的一些技術(shù)問題，加之蘇蒙聯(lián)軍各項防護(hù)措施得當(dāng)，在整個戰(zhàn)役中并沒有因日軍的細(xì)菌戰(zhàn)造成大的傷亡，反而是日軍部隊遭受了大量非戰(zhàn)斗減員。原來，日軍高層為了保守細(xì)菌戰(zhàn)的秘密，防止蘇聯(lián)報復(fù)和國際社會的譴責(zé)，竟不向參戰(zhàn)部隊下發(fā)任何防護(hù)訓(xùn)令，參戰(zhàn)的日軍中高級軍官都不知道日軍會在此次作戰(zhàn)中使用細(xì)菌武器。
開戰(zhàn)后，日軍核心高層和細(xì)菌專家一心想得到蘇蒙軍遭受細(xì)菌戰(zhàn)損失的情報，但細(xì)菌戰(zhàn)的戰(zhàn)果卻遲遲沒有到來，反而接二連三地接到了己方部隊受到細(xì)菌感染的報告，一些日軍部隊因為喝了當(dāng)?shù)氐暮铀山ㄖ频貑适?zhàn)斗力。此時，日軍高層官僚和所謂的細(xì)菌戰(zhàn)專家才意識到他們搬起石頭砸了自己的腳，慌忙向部隊下達(dá)不準(zhǔn)飲用當(dāng)?shù)睾铀拿睿€把細(xì)菌戰(zhàn)的屎盆子扣到蘇軍頭上。
然而日軍的防護(hù)命令對不少部隊來說已成了馬后炮。在蘇蒙聯(lián)軍的猛烈打擊下，不少潰敗的日軍部隊并沒有接到不準(zhǔn)飲用戰(zhàn)區(qū)河水的命令，一些逃命的士兵在極度干渴饑餓的情況下見到河流，立即捧起河水一頓痛飲，結(jié)果立刻成了細(xì)菌戰(zhàn)的犧牲品。
殘忍的日軍高層為防止細(xì)菌戰(zhàn)的秘密被這些士兵泄露，進(jìn)而引起國際社會的譴責(zé)和蘇聯(lián)的報復(fù)，竟下令將所有感染細(xì)菌的傷病員集中起來，命令日軍憲兵部隊對其進(jìn)行“秘密處理”，最后毀尸滅跡。
據(jù)戰(zhàn)后日本關(guān)東軍軍醫(yī)部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，日軍前線部隊有1300多人因感染細(xì)菌死亡。為掩人耳目，日軍將這些細(xì)菌戰(zhàn)的犧牲品稱為“病因不明的死亡”。作為報復(fù)，日軍將大批在諾門坎之戰(zhàn)中被俘的蘇蒙聯(lián)軍士兵送進(jìn)細(xì)菌戰(zhàn)部隊進(jìn)行人體試驗，制造了一幕幕人間慘劇。