第二次世界大战前夕，日本在中国东北扶植建立满洲国，更于哈尔滨建立从事细菌武器研究的731部队研究本部。1945年2月，日军军医中将石井四郎回来并执掌731部队，与他一同到来的，还有一班出自千叶县的少年队员。小队员们组成的少年班被军方寄予重望，他们和研发中的新式细菌武器被看做挽救日本败势的希望所在。少年班在苛刻的练习中被逼迫观看用中国人、朝鲜人和白俄做试验用“马路大”的冻伤试验、细菌炸弹试验以及活体解剖试验，少年天分被血腥的场面感染、扭曲。1945年初夏，日本军国主义的失利现已不可避免，石井四郎张狂的尝试制造鼠疫炸弹拯救“大日本帝国”，但法西斯的覆灭近在眼前……