到了12月，时任关东军司令官的梅津没治郎签署了代号为“甲字第三九八号”的极密作战命令。该命令正式批准将设在哈尔滨平房的防疫给水部改组为满洲731部队，并下令在海林、林口、孙吴、海拉尔设立四个支队，标志着731部队规模的扩大和实战化部署的加速。石井四郎作为731部队创始人和最高指挥官，直接向关东军司令部负责。梅津没治郎作为上级司令官，下达了建立和扩充部队的指令，两人共同推动细菌战的研究与实施。
731部队在哈尔滨平房基地进行了惨无人道的活体实验。受害者包括中国人、苏联人、朝鲜人及盟军战俘，被东倭军称为“马路大”，意为圆木。实验内容涵盖冻伤、鼠疫注射、活体解剖等，导致数万人死亡。
防疫给水本身是个幌子，干的腌臜事，却是无可抵赖的历史铁证。
1941年8月，为了加强隐蔽性，部队名称正式变更为“满洲第七三一部队”。据伯力审判及近年披露的东倭原队员供述，731部队鼠疫菌产量约300公斤/月，伤寒菌800–900公斤/月，炭疽菌600公斤–1吨/月，1940–1942年累计散布总量约640公斤级，含多种菌种。
1941年7月，东倭关东军为进攻苏联制定的军事动员计划“关特演”正式启动，全称关东军特别大演习。期间，东倭以演习为名大规模向中国东北地区调集兵力，关东军兵力从约30万增至70万人，乃至达到85万人并号称百万。东倭关东军为防备苏联，在中苏边境修筑了规模庞大的军事要塞工事，如东宁要塞、虎头要塞等。修筑过程中，东倭军通过强征、欺骗、抓捕等方式驱使大量中国劳工进入工地，仅东宁要塞就有20余万劳工被征用。从事要塞地下工程等涉密工程的劳工，在工程结束后，东倭军为防止秘密泄露，会采取下毒、活埋、枪杀等方式将其集体屠杀。例如虎头要塞设施完工后，东倭军以宴会为名集中劳工，用重机枪扫射并就地掩埋；孙吴要塞先后有5万余劳工被押送至此，大部分在工程完工后被集体屠杀。
同年8月，东倭大本营决定放弃对苏作战计划，转而专注南方作战准备，南下抢占荷属东印度的石油资源成为东倭军部的优先级更高的战略目标。
即便如此，梅津没治郎也没有完全撤销作战部署，在东倭军部“北进”“南进”战略争论期间，他将关东军的任务从“即时进攻苏联”调整为“对苏长期警戒、巩固东北殖民基地”，在不放松对苏战备的前提下，开始为南方战场提供兵力和物资支撑。
战略资源从哪里来？当然是加紧掠夺东北的粮食、煤炭、钢铁等，把东北打造成支撑东倭长期对外战争的稳固后方基地。
1942年10月，关东军正式升格为总军级编制，梅津没治郎成为第一任关东军总司令官，统一指挥伪满洲国境内的所有东倭陆军部队，职权进一步扩大。
他也是在同期任内正式签署秘密命令，扩建731部队的4个下属支队，支持731部队在东北各地开展细菌试验和细菌战准备工作。
这些文字与数字的背后，是无数条人命，是成千上万的编号，从笔尖流向华北的冻土。冻土上钉着一排木桩，每个桩上绑着一个活人。他们的呼吸在空气里结成白雾，很快又被风吹散。笔尖运动时，军靴的后跟磕得响；笔尖停顿时，冻僵的人突然嘶吼一声，那声音像从肺腑最深处撕出来的。那个声音从此住进了他们的耳朵。他们却从未回头，因为早就习惯了。
1945年8月10日，东倭大本营参谋本部作战课参谋朝枝繁春飞抵长春，向石井四郎传达了参谋总长关于解散部队、销毁全部证据的命令，并调工兵中队携带5吨炸药炸毁设施。731部队随后焚毁档案、炸毁核心建筑，并将剩余被实验者注射剧毒氰酸钾、用毒气杀害后，或用锅炉焚烧后抛入松花江。因尸体数量巨大，露天焚烧、草草掩埋的情况并不少见。
9月2日，东倭投降仪式在密苏里号战列舰举行。重光葵代表东倭政府、梅津没治郎代表东倭军部先后在投降书上签字。此时梅津没治郎职务是陆军参谋总长。
东倭代表团中的陆军军官包括梅津没治郎在内，所穿军服未经熨烫、军靴缺乏光泽，着装状态不够整洁，以此表达对投降的抗拒。
