時任偽滿洲國濱江省公署警務廳特務科外事股長的大野泰治，曾參與了對趙一曼的審訊和拷打。抗戰勝利後，大野泰治作為戰犯被中國政府關押。他在獄中撰寫了一份材料，詳細交代了趙一曼被日軍審訊和殺害的經過：
1936年2月，偽滿濱江省公署召開了所屬27縣的警務指導官會議，討論有關情報問題。我提議「對捕獲的抗日幹部應進行更加徹底的審訊」。珠河縣的首席警務指導官遠間重太郎當時說：「珠河縣正押著20多名同共產黨有關係的人，因為警務人員正忙著進行焚燒民房的事務，沒有功夫去審訊。要是警務廳能派人去審訊就好了。」一週後，特務科長命令我去審訊，我就帶著翻譯(朝鮮人)出發了。
我到珠河縣一個星期後的一天下午約5時左右，遠間率領警察隊回縣公署，我出門迎接他們時，看見他們押著一輛牛車，車上有兩個婦女。遠間指著躺在車上的那個婦女，向我報告說：「這個女人是在螞蟻河畔戰鬥後從民宅跑出來的，被我們警長開槍打傷了，由於用的是79步槍子彈，傷口很大，流血過多，把她解往省城，路上有喪命的可能，我們把她連同俘虜一同解來了。請快些審問吧，免得她死了。」
這個婦女，穿著一件黑棉衣，腰下被血染著，臉伏在車台上，一個十八九歲的姑娘坐在她的身旁照料她。傷者頭髮散亂，大腿的褲管都被血灌滿了，在不斷往外滲。我擔心她馬上死掉，得不到口供，從而失掉可能的情報，急忙走到她的身旁，叫喊道：「起來！」她從容地抬起頭來看著我，看見她那令人望而生畏的面孔，我情不自禁地倒退了兩三步。
從審訊中，知道她叫趙一曼，27歲，在婦女 抗日 會工作，家庭是個富戶，本人受過中國女性的最高教育。在以上這些問題上，她態度坦然，答語明快。當問她關於趙尚志部隊的事時，她回答：「關於抗日 聯軍的事，我不知道。」我問她是不是共產黨員，在黨內是什麼地位。她回答說：「我同
共產黨沒有關係。」我問她：「為什麼進行抗日活動？」一聽這問題，她一下子提高了聲調，義正辭嚴地說：「我是中國人，日本軍侵略中國以來的行動，不是幾句話所能道盡的。如果你是中國人，對於日軍目前在珠河縣的行動將怎樣想呢？中國人反抗這樣的日軍難道還用得著解釋嗎？」接著她就「日本軍是保衛中國不受他國侵略」，「日滿一德一心」是「兄弟之邦」等問題作了揭露，滔滔不絕，確是個有口才的人。我不知不覺地成了他的宣傳對象了。我就說：「好啦，別扯這些閒話了，老老實實地回答我的問題就夠了」，阻止她再往下談。
從她的談話內容和態度上看，我覺得她是一個了不起的人物。我到遠間的宿舍裡去，對他說：「餵，可捉到一個了不起的人了！」遠間說：「是嘛！是怎樣一個人啊？」我說：「還不太清楚，但是從教育程度上看，從講話的態度上看，我認為是個在中共裡佔有重要地位的人。」遠間問：「那麼，她的生命怎樣呢？」我說：「問題就在這裡，對這樣強硬的女人進行審訊可不那麼簡單，若是聽憑她死掉，我們就立不了功啦。總之，最好找一個高明的大夫來。」遠間吩咐僕役喚來一個警察隊員，叫他去找大夫。
我又回到趙一曼那裡去審訊。還沒等我張口，趙一曼就指著照料她的那個姑娘對我說：「這個姑娘是我臨時藏身的那戶農民的孩子，當時因為嚇慌了，才同我一道往外跑，沒有必要把她拉到我的案子裡來，而且她的家裡肯定在惦念她。請你們把她放回去吧！」我冷笑著說：「要是把這個姑娘放回去，誰來照顧你呢？你好好地回答問題，回答完了，我打算讓你們一道回去。」但趙一曼仍固執地要求把這個姑娘釋放。我本想把這個姑娘關押到另外地方去，但又考慮到在得到情報前，不能讓趙一曼死掉，還需要讓這個姑娘看護她。「這件事要由我們來決定。」說著我就用鞭梢挑了一下她的傷口。「這是幹什麼？」趙一曼瞪了我一眼，把包紮著繃帶的手慢慢地伸出來。我又用鞭子戳了一下趙一曼的傷口，只見她身子抖了一下，臉上露出了忍痛而憤怒的表情。這時候待在她身旁的那個姑娘跳起來護著她。我命令旁邊的警士把那個姑娘拉出去。我說：「看樣子你有點發火了吧？我不是為了聽你那套話來的，你不說，我也會讓你說出來的。你先把你的共產黨的身份說一說吧！」在我這樣威脅下，她從容地回答道：「我沒有什麼中共身份，強迫一個人說自己不知道的事情，未免太蠻橫了吧？你說我是共產黨員，你把證據拿出來！」她除了承認做婦女工作以外，其他什麼也不說。於是我就用鞭子抽她的手，她乾脆不說話了。
大夫來了，這是個30多歲的男人。我把大夫領到外邊去，命令他：「這個女人，不管怎樣也不能在這裡死掉，必須把她解到哈爾濱去，希望你能盡一切力量，保證她還能活十天。」大夫給她注射了兩針樟腦液，檢查傷口後，對我搖搖頭說：「她流血太多了，非常衰弱，要保證她活命恐怕辦不到。如果能度過今天明天，那再看吧。」我說：「不管花多少錢，也要保持她的性命。總之，這是你的責任，有必要的話，到明天早晨，就守在這兒給她治療吧。」對我的強迫命令，他臉上露有難色，但還是服從了。
第二天早晨，我又到趙一曼那裡去進行審訊，警士告訴我，夜裡給她打了三針。
在審訊中，我用了多種手法，進行了各種嘗試，甚至不顧她的傷勢，施加殘酷的拷打，可是她一直沒有改變態度。我心理想，對這個女人用刑是得不到什麼的，不如先從周圍的多數人來調查她的行動。於是決定把當時縣公署拘押的20多個人陸續地提出來審問。
從早到晚，為了審問到趙一曼的材料，增加了四五名警士和翻譯。我不擇手段地施用毒刑，但是這些人裡沒有一個瞭解趙一曼的。我對翻譯說：「她的工作作得可真徹底呀，怎麼會連一個人也不瞭解她呢？把那個膽小鬼提來，再試一試看。」於是把一個30多歲的矮漢子提來，進行第二次刑訊。我命令警士把他捆在門板上，給他灌涼水，涼水把他的肚子灌得鼓鼓的，又往他的肚子上澆涼水，還用破爛布抽他的嘴，讓他感到難於忍受的痛楚。在重刑下，他提供了趙的一些情況：「她是個工作員，經常從這個堡子到那個堡子，召集堡子裡的群眾講話，把他們組織起來，指導他們團結一致，進行抗擊日軍的鬥爭，比如，怎樣偵查日本軍的行動；怎樣向組織方面報告，怎樣協助抗聯軍等等，她都作過指示。她幾乎是獨來獨往，走起路來飛快，比抗日軍還快。她一來，堡子裡的人立刻就集合起來，聽她講話，然後根據她的指導行動。」我又問：「在押犯裡還有誰瞭解她？」經過再用重刑，他指出一個人來。
我把他指出來的那個人提出來用重刑，經過幾次拷問，他供出：「趙尚志部隊的幹部在我們的堡子裡開過幹部會議，我出來進去端開水，照料會場內外，看見趙一曼也出席了。看樣子，她同趙尚志的地位一樣，其他的團長的意見，如果她表示反對，總是聽從她的。」我聽他說完了這句話，又給他上刑，我說：「你以為把她說成是個了不起的人物就可以混過去了麼？你這個東西也太狡猾了。」我命令警士：「給他灌涼水。」他說：「別灌了，我說。我沒有說謊，她是縣委，握有領導的權力。」
我從這20個人的刑訊中，還不能肯定他們哪些口供是可信的。趙一曼是縣委還是其他什麼樣的人也不能確定。我的結論是：「趙一曼是一個以珠河為中心，把3萬多農民堅固地組織起來的中心指導者。這一點是可以肯定無誤的。」
俘獲趙一曼的第三天，從哈爾濱來了兩名憲兵。他們來到縣公署，對我說：「聽說你們逮到一個了不起的女人。」我就把他倆帶到趙一曼那裡去了。憲兵用笨拙的中國話問她，她什麼也沒有回答，又是用憤怒的眼睛瞪著他們。憲兵失望地看了一看翻譯，一點東西也沒有得到。
從這裡我覺得，我那樣的審問方式對她是無效的。我以為既然逮到了，總要想法子讓她對抗日組織起破壞作用，從而給自己取得功績。我懷著這樣的野心，決定把她解到哈爾濱。我對趙一曼說：「今天就到哈爾濱去。」趙一曼回答：「就是到哈爾濱，也不想活下去！」接著她又尋思了一會兒，說道：「在未走以前，請你們把那個可憐的姑娘開釋了吧！叫她伴著我去哈爾濱可不行。」對她的頑強態度我簡直無法應付，只好把那個姑娘釋放了。珠河縣派了3名警士同我和趙一曼一道坐火車去哈爾濱。到哈爾濱後，我們把她關進濱江省公署警務廳的地下看守所裡。
特務科長山浦公久、特高股長登樂松、特高股長、警佐大黑照一連同我一共4個人商討怎樣處置趙一曼。我詳細報告了審訊經過以後，提出了如下的意見：「押起來，給她治好傷，當作破壞抗日組織的反間用。」大黑反對，說：「這樣頑固的女人，要想把她當反間用，辦不到，而且傷那樣重，還是殺了為妙。」大黑所以反對我的意見，是因為擔心我負的責任太大。談來談去沒有結果。我又說：「其實，利用她，還是利用別人，都可以。總而言之，我們握有利用她的自由，如果利用得妙，比殺幾百個抗日軍效果還大呢！」山浦科長耐心地聽罷我的解釋，作了如下的決定，說：「治療所需的必要費用和監視的責任由大野來負，就這樣，把她先看押起來吧。」
我把治療趙一曼槍傷的事，委託給當時警務廳衛生科長王亞良。由於傷勢太重，他感到為難。又請白俄外科大夫來看，他說不施行手術是沒有希望的。可是趙一曼頑強地拒絕，她說，與其鋸了她的腿，不如把她殺掉好。我十分為難，又同上述的那幾個人商量，決定把她送到市立醫院的治療室去，由哈爾濱警務廳派幾個警士到那裡監視。
市立醫院給她照了愛克司光片子，大腿骨碎了，碎骨片散亂在肉裡。我當時曾在片子上數過，還記得，散亂在肉裡的碎骨片一共有24塊。大夫診斷：「羰前汛笸染獾簦
