月1日调至东京陆军军医学校担任教官，继续研究细菌武器和策划细菌战。1945年3月1日，由于盟军已逼近日本本土，日军中央决定不顾国际舆论和美军报复，准备大规模动用细菌战对付盟军，也因此重新启用石井为「731部队」部队长，并将其晋升为军医中将。复职后的石井将鼠疫作为决战用的细菌武器，于满洲各地大量捕捉老鼠、生产巨量的鼠疫菌和作为传媒的跳蚤，还策划了以由「731部队」成员搭乘伊四百型潜舰至美国太平洋西海岸军港发动细菌战，即「夜樱作战」，预定将于9月22日执行。7月，由于日本战败在即，石井开始进行销毁「731部队」