毒气弹作为实战性的武器，曾在人类战争史上短暂地存在过一段时间。1914年4月21日，德军在伊普尔战役中首先将以氯气为主的毒气弹用在同英法联军的作战中，导致超过1万名英法士兵中毒，1/3左右的士兵不治身亡。毒气弹一度给交战中的各国带来极大震撼，因此这种大规模杀伤性武器也受到追捧。毒气弹的种类愈多，杀伤力愈大，给士兵们的生命带来了极大威胁。

然而，毒气弹遭到了人道主义的强烈谴责，因此在一战后期，世界各大国在《海牙国际公约》上达成共识，即禁止在战争中使用生化武器。这一点在执行上还是比较有约束力的，包括一战中的毒气战大国德国，即使在兵败如山倒的时刻，也没有考虑使用毒气弹。英国在诺曼底登陆后确实考虑使用，不仅从美国进口了一大批囤积在港口中，丘吉尔还试图援助苏联一批芥子气，然而被斯大林断然拒绝了。但是，有一个国家却对毒气弹“情有独钟”，那就是日本。
    1939年5月，日本就在远东地区的利益与大国苏联发生直接冲突，史称“诺门罕战役”。其实对俄国人，日本还是有心理优势的。早在20世纪初期的日俄战争中，日本就击败了俄军。然而诺门罕一役，日本人领教到了苏军火炮的威力，日军原本希望凭借集中火力一举击溃苏军，谁知苏军反而用照明弹照亮战场，组织起规模更大的火力网反击，将日军的火力直接压制下来。

常规战法不行，日本人再次想到了歪门邪道。1939年6月初，所属关东军的臭名昭著的“731部队”奉命使用生化武器，试图瓦解苏军的战斗力，以扭转战局。在石井四郎的策划下，731部队的细菌战专家偷偷混入战场，并对靠近前线的苏军占领区进行了实地考察。经过考察后，这些专家制定了“切实可行”的战术，即在苏军占领区内投放病毒，污染水源，使苏军士兵中毒。
    为此，731部队连夜赶制了含有伤寒、霍乱和鼠疫等病毒的溶液共22.5公斤，投放到苏军占领区的水源中。日军还挖通了地下水，用毒液进行污染。然而令日本人始料未及的是，在投毒后苦苦等待了很久，苏军也没有任何反应。原来，苏军早就发现了行踪诡异的日军毒气战专家，经过调查后苏军发现了日军的计划。于是苏联人封锁了地下水，反而日军因为补给问题，不得不饮用被污染的地下水，最终，日军有1300余人中毒死亡。

日本人偷鸡不成蚀把米，在苏军猛烈的攻势下，日军终于于1939年9月16日溃退。经此一役，日本领教了苏联人的精明与强大，不得不将扩张的矛头由北转向南方。