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1945年2月，日軍軍醫中將石井四郎返回並執掌731部隊，與他一同到來的，還有一班出自千葉縣的少年隊員。小隊員們組成的少年班被軍方寄予重望，他們和研發中的新式細菌武器被看做挽救日本敗勢的希望所在。少年班在嚴苛的訓練中被強迫觀看用中國人、朝鮮人和白俄做試驗用“馬路大”的凍傷實驗、細菌炸彈實驗以及活體解剖實驗，少年天性被血腥的場面感染、扭曲。 1945年初夏，日本軍國主義的失敗已經不可避免，石井四郎瘋狂的嘗試製作鼠疫炸彈拯救“大日本帝國”，但法西斯的覆滅近在眼前……...

飯田太郎奉命被派往哈爾濱的某一處秘密基地，不得已只有與女友馬場愛子分離。此時，侵華日軍節節敗退，日軍為扭轉局勢，試圖研製生化武器去對抗同盟軍，以求反敗為勝。他於秘密基地內，初見識到“原木”被強迫接受各種慘絕人寰的人體實驗，及結束後堆積如山的屍體，這些有如人間地獄一般的景象，讓他的精神上倍受折磨。 期間，飯田太郎曾委託同伴秘密寄信給女友，但被上級長官發現，讓兩人都受到處份。飯田太郎經釋放出來後，再度委託好友寄信，卻不幸害死好友……...

哨聲中，731部隊本部在廣場上集合，參謀官宣布全體緊急撤退，離去前要銷毀一切731的秘密及痕跡。試驗室中，伊東在毀壞細菌溫床時，劃破手而被感染。秋山扶著他跟其他人一樣上了唯一逃亡的列車，在開動著的列車內伊東及女醫官司都病重，細菌不斷在擴散，引起一片驚慌，這列車已成為死亡列車了。...

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