Isii vezette a fejlesztését és alkalmazását azoknak a biológiai fegyvereknek, amelyeket a 731. egység vetett be Mandzsukuóban a második kínai-japán háború alatt és később terveztek bevetni az Egyesült Államok ellen is a Cseresznyevirágok éjjele művelet során. Isii és a 731. egység tagjai ember kísérleteket végeztek civileken és hadifoglyokon, amelyek több mint 10 000 ember halálát eredményezték. Isii és a 731. egység mentelmi jogot kapott a Távol-Kelet Nemzetközi Katonai Törvényszékében az Egyesült Államok részére átszolgáltatott információk és az Államokban való kutatás ellenében.