935年10月，策划华北自治运动，在河北扶植殷汝耕成立由日本控制的冀东防共自治政府。1937年3月任第14师团长，1937年七七事变后，他指挥日军第14师团入侵中国华北地区沿平汉铁路作战。1938年5月在徐州会战中，第14师团从濮阳南渡黄河包抄徐州第五战区中国军队的后方，截断陇海铁路向西的交通，在兰封会战中击溃国民革命军二十七军桂永清部，由于战线崩溃，随后迫使民国政府在花园口黄河决堤以阻滞日军突进。1938年6月担任参谋本部在上海设立的土肥原机关首长，该特务机关成立后，在土肥原的主持下，先后对唐绍仪、吴