2003年8月4日，齐齐哈尔市兴计开发公司的挖掘司机毕某仍像前几天一样在北疆花园的工地挖地基，当天早晨，当他挖掘到2米多深的土层后，突然感觉坑里好像有东西，4时30分左右，铲出了一个铁质的东西。他下车去看，结果发现了两个生了锈、已经腐烂的金属桶。于是他上车继续作业，用铲车使劲铲了一下，一下把桶铲坏了，液体喷溅出来，他的挖掘机高5米，而金属桶内液体喷溅的高度超过了他的挖掘机的高度，足有6米多高，一股非常刺鼻的芥末油味道扑鼻而来。而此时挖掘机的天窗还开着，毕某本能地把天窗关上，但毒液还是溅到他的额头上、肚子上和脚上，因为喷溅得不多，毕某就用毛巾把喷到皮肤上的毒剂擦掉了。正因为如此，他的病情没有扩散得很严重，但泄漏出来的毒剂已大量渗入土中。
毕某用翻斗把两个金属桶拖到工地旁边，很快又挖出3个金属桶，也被他用翻斗运到工地边上。随后有很多人围观，他还到桶边用毛巾蘸了一下，并用手摸了一下，正是这一下导致他手臂发黑。4日23时，毕某感觉眼睛难受，并且特别累，他还以为是感冒了，也没在意。5日零时许，他的症状加重，5日4时，他终于挺不住了，被送到医院。从4日晚上6时许，被污染者陆续开始出现中毒症状，工地现场包括司机在内共有16人先后出现了皮肤、呼吸道、眼睛的中毒症状。
8月4日上午9时，4个完整但已经有漏孔和一个破损的金属桶被卖给两个收购废品的商贩，随后这两个人又把5个金属桶卖到附近居民区内一家废品收购站，在5个金属桶交易之前，两个卖废品的商贩对几个金属桶进行了切割，切割时造成罐内油状溶剂外泄，现场多人被污染，整个切割过程共持续了几个小时。
从北疆花园收购走5个金属桶的李某来自河南，在齐齐哈尔以收购废品为生。李某在北疆花园工地附近收购到这5个金属桶后，用三轮车将这5个桶拉到他常去卖废品的龙沙区铁南废品收购站。因为这5个桶中有一个已经破损，从这4个完整的桶子和一个破桶子可以看出，桶子的盖子是铜的，桶子的外壁是铁的，桶子的内壁是铅的。因为铜、铁、铅的价钱不一样，他在铁南废品收购站旁边，找到了朋友王某，并且借来了铁锯，打算把这几个桶锯开再卖。
李某和王某先把桶子的铜盖卸了下来，废品收购站工作人员牛某给这5个铜盖子称重，每个铜盖都特别沉，5个铜盖子有5公斤多，拿起来还有点费劲，而且5个铜盖子打开后，散发出非常强的类似芥末油的呛人气味，牛某问李某：这几个桶子是从哪里来的？是不是有毒？李某当时的回答是，桶子是装油的，不会有毒。因为味太大，就把5个铜盖子扔到一边，继续给别的卖废品的称重量。因为桶的内外壁分别是铁的和铅的，李某和王某就在牛某的废品收购站前切割桶。直到15时，两人才把桶分割完，然后称重。当日13时，收购站的工作人员把4个桶运到车上，准备运到大庆。当日18时许，李某、王某、牛某先后出现头痛、眼痛的症状，先后被送到医院，因为李某和王某接触桶子的时间最长，也成了整个芥子气体中毒事件中中毒最严重的两个人，其中李某全身烧伤面积已经扩散到95%，并且病情仍在恶化中，王某的全身烧伤面积也达到10%。在这个废品收购站中毒的人员达到6人。
因为当时总是下雨，齐齐哈尔新江二街的王某家院子经常进水，8月4日，王某通过朋友在北疆花园工地要了一车土，并找了4个邻居陈某、吴某、肖某、曲某一起帮着拉土和卸土。当天11时，5人把土拉回，并且卸在了王某家门前，5人卸完土后，一起出去吃了顿饭，在吃饭的过程中，5人互相看到眼圈都红了。当时大家以为酒有问题，因为没有什么太大的反应，吃完饭之后，这5人各自回家。
当日20时，陈某开始不停地呕吐，21时眼睛开始往外鼓，并且不停地流眼泪，不敢看灯光，眼睛里布满了很粗的血丝。当即家人就把陈某送到一家医院，并向医生描述陈荣喜可能是喝假酒喝的，于是医生按喝假酒给陈某进行了处理，简单地洗了眼睛，开了点消炎药，陈某回家后，病情并没有好转。其他一起帮着拉土的人也先后出现相同症状。接着陈某11岁的女儿、王某14岁的儿子、邻居家9岁的女孩也先后出现了类似症状。
于是这些家属们认为，不是假酒的毛病，因为几个小孩没喝酒，也不可能是食物中毒，因小孩子没和大人一起吃饭，并且与5人同时吃饭的其他人也没有中毒，这些人共同接触过的东西只有土，于是肖某的妻子和吴某的妻子用塑料袋装了两袋子土，来到齐齐哈尔市防疫站，防疫站没有能力化验土壤，两人又来到齐齐哈尔市环境保护中心，而环保中心也没有能力化验土壤，但环保中心的领导认为，可能是日本遗留的化学武器，又带两人到齐齐哈尔市政府生产安全监督局，生产安全监督局的工作人员听完两人描述后，认为与在北疆花园工地发现的症状相似，于是马上将这8人转移到解放军203医院救治。
发生中毒事件后，有关部门立即对事件进行了调查，并对毒弹进行追回，毒弹在运往大庆的途中被追回，芥子弹被追回后，马上被有关部门送到齐齐哈尔冯屯化工厂，在进化工厂门时，冯屯化工厂的更夫看了一眼桶里是什么，结果他也出现眼睛红肿的症状。
8月4日晚，芥子气体中毒事件发生后，解放军203医院神经内科、眼科先后收治了中毒者，由于情况比较特殊，当班医生立即对病人采取独立病房隔离的治疗措施，并用药物采取对症治疗。根据1982年曾在云南老山前线接触过类似患者的医生的意见，初步判定为芥子气体中毒，按芥子气体中毒治疗。
到8月9日止，解放军203医院已经收治了30名患者，包括2名病危人员，8名病重人员，大部分人都有皮肤烧伤和呼吸道灼伤。这些患者都与一般的患者不同，均有蔓延、扩散的趋势。病人的病程将分为3个时期：休克期、感染期、骨髓抑制期，到8月9日止，所有病人都已经渡过休克期，大部分病人已经渡过感染期，进入最为关键的骨髓抑制期，其中个别骨髓抑制期的病人情况危急，最严重的李某的造血功能正在逐步丧失，烧伤面积也在不断扩散。
至8月17日止，事件受害者已达49人，入院者43人。
8月21日，皮肤深II度灼伤和化学损伤合并吸入性肺损伤、肺部感染、受伤最重的李某在与芥子毒气抗争18个昼夜后，终因多器官衰竭死去。
经多名权威专家确定，桶内气体属于生化武器中化学毒剂的一种，名为芥子气，为日本侵华时的遗留物。芥子桶被挖掘出的现场，即为日本侵华时期的516部队的弹药库，新中国成立后一直是解放军的弹药库，直到2001年才被北疆开发公司买下，2002年初开始开发房地产。
事件发生后，8月8日—9日，驻齐齐哈尔防化部队的部队严格按照侦检、消毒、再侦检的程序对事件涉及的11个现场进行进一步探测、侦检及消毒，并对5个金属桶进行包装封存。附着毒液的残土也都由防化兵装桶密封后运往遗弃化学武器托管库封存。经侦检和航弹探测后该地区地下表层没有发现大型金属物体，亦没有发现遗留污染物。
小贴示：
这个不幸事件勾起了中国人民对抗日战争期间日本军国主义对中国人民犯下的滔天罪行的回忆，这笔账一定要算，但是不应当算在日本人民的身上。不应当把这个事件演变成反对日本人民、日本现政府的又一场非理性运动。