其实，日军于1933年就在哈尔滨设置了细菌战秘密研究所——后来的关东军防疫给水部总部（通称为石井部队），开始设置在哈尔滨市东南方的拉宾线上的小站背阴河，为了保密，又称作“加茂部队”， 后来，为掩人耳目又改称“东乡部队”，到1938年初已变成一支大规模的秘密部队。讀蕶蕶尐說網
1938年6月13日，日军将距哈尔滨市中心区往南约20公里地区，当时称作滨江省平房镇，划定为关东军的军事特区，在平房附近有三屯、四屯和五屯三个村落，军事特区大致设在这三个村落的中心位置，成为满洲731部队所在地。
在约6平方公里、禁止入内的宽阔军事特区内，日军花费了一年多的时间，建设大规模军事设施，设施包括宿舍群、发电站、铁路支线、训练设施、平时可关押8000-50000人的监狱、大大小小的许多研究室、训练用的马场、大礼堂、运动场和神社，军事特区周围是架设着高压电线的土墙和壕沟。
1938年７月９日，苏联十几名士兵在张鼓峰山顶西侧（即伪“满洲国”一侧）构筑阵地工事，到７月11日人数增加到40多名。７月15日，３名日军在防川两名向导带领下，带照相机、望远镜，潜入张鼓峰附近苏联控制的一侧，绘制和拍摄苏军军事设施时被苏军发现，一名日军被苏军击毙，其余人慌忙逃跑，此事端立刻成了双方冲突事件的导火索。
张鼓峰位于吉林省珲春市敬信镇防川村北1.5公里的中俄国界线上，海拔155.1米，按照清代和民国初年中国方面的地图，以及沙皇时代的俄国地图，张鼓峰为中国珲春辖境。
７月29日上午，日军又发现约有10名苏军在张鼓峰以北两公里的沙草峰构筑阵地工事，日方认为这属无理挑衅，于是，便集结在图们江对岸朝鲜庆兴、阿吾地的日军第十九师团，于７月30日晚间渡过中朝界河图们江，以两个大队的兵力，在炮火的掩护下，向张鼓峰和沙草峰的苏军发起进攻，并于７月31日凌晨，日军占领了张鼓峰和沙草峰。
苏军岂能善罢甘休，为夺回阵地，动用了飞机、坦克和大炮，对张鼓峰进行猛烈的攻击。与此同时，还不断出动飞机轰炸朝鲜庆兴、高邑等地的日军增援部队，苏军封锁了圈河中朝大桥，苏联海军又封锁了图们江口。
日军后方被苏军封锁后损失惨重，无力继续作战，于８月10日，日苏在莫斯科缔结张鼓峰停战协定。至此，历时13天的张鼓峰战役宣告结束。
张鼓峰事件后，日伪当局强令防川、沙草峰、阳关坪、会忠源等地的140多户农民全部迁出，将这一带划为禁区，同时又在防川附近的图们江上立桩堵江，封锁了图们江航道，从此，中国利用图们江航道的出海的正当活动被迫完全中断。
苏方占据了张鼓峰和沙草峰后，在阳关坪一带，将其控制地区推进到图们江边，仅留一条通往防川的小通道，张鼓峰之役的失利和随后的诺门罕战役的惨败，给了当时日本军方信心极大的打击,以致于取消了原打算进攻苏联的西进计划，转而把战略重点放在中国内陆沿海和中原地区，以及太平洋战场。
就在张鼓峰事件之后没过多久，日苏军队又在中国东北与蒙古接壤地区的边境屡屡发生冲突，1939年5月12日，日、苏军队在哈勒欣河附近的诺门坎地区发生大规模的激烈交战，此事件也称哈勒欣河事件。
1939年5月12日关东军指使“满洲军”进攻诺门坎附近的蒙古人民共和国驻军，挑起诺门坎事件。7月1日日军出动第23师团和130架飞机侵入诺门坎，遭到苏联军队的猛烈回击，异常惨烈的战斗进行三日，日军遭受重创而被击退。
日军不甘心失败，于7月23日再度组织部队卷土重来，实施疯狂的报复进攻，结果被早已严阵以待的苏联军队打得落花水，仅一天功夫就被击溃败逃。
为了给日军致命一击而消除隐患，8月20日朱可夫将军指挥苏蒙联军，在坦克、重炮、飞机掩护下发起总攻击，结果日军遭到装备优良的苏军的重创，死伤1万7千余名，第23师团几乎全军覆没。
23日《苏德互不侵犯条约》订立，9月3日，日本大本营强令关东军停止作战行动并撤换其司令官、参谋长，9月9日，日本驻苏大使东乡茂德奉命与苏联交涉停战事宜，苏联鉴于欧洲大战已开始，便接受了日方求和的要求，于9月15日莫洛托夫与东乡订立诺门坎停战协定。
诺门坎事件之后，日军“加茂部队” 正式从背阴河和滨江迁进了用铁丝网围起平房附近三屯、四屯和五屯三个村落的这个大军事设施特区之中，再改秘密番号，称之为“满洲731部队”。
从此，在这一军事设施内究竟发生了些什么事，进行了什么样的研究，这在当时是绝密中的绝密，是被封锁在军队厚厚的帷幕之中的。“即使是友军的飞机，擅自飞入上空时，也可以击落”，因为，731部队拥有专用的战斗机。
当时，日军在哈尔滨市的恐怖课题组分为新旧两大区，新市区吉林街