11月11日即空投後的第七天，出現了第一個疑似鼠疫病例。患者為11歲女孩，名叫蔡桃兒，住在關廟街(a區)，自11月11日起開始有高熱，當即送往廣德醫院診治。透過血液塗片檢查發現有類似鼠疫桿菌的微生物。病人於11月13日死亡。屍體剖檢結果為極似鼠疫。內臟塗片檢查見有與血液塗片類似的細菌。11月13日，又有一例死亡病人，經調查死者於11月11日即有高熱，肝穿刺塗片發現有類似鼠疫桿菌。患者住在東門內常清街。另有兩例皆於11月12日發現，均有高熱及鼠蹊淋巴腺腫大。淋巴腺穿刺塗片均發現有類似鼠疫桿菌。其中一例於13日死亡，另一例於14日死亡。此二患者均住在東門一帶。第五例於11月18日發病，11月19日送入隔離醫院，患者有高熱，住院當日即死亡。屍體解剖無顯著病變。第六例為男性，28歲，住在關廟街，11月23日發病後即有發熱，周身不適，翌日死亡。戰時衛生人員訓練所檢驗學組主任陳文貴醫師及他所組織的調查隊從貴陽趕來調查，經病理檢驗、細菌培養與動物試驗證實本例為真性腺鼠疫。以上患者均為湖南人，久居於常德及其附近。
從11月4～25日共發現患者44例，死亡40例。1942年該城又繼發，全年計76例，死亡66例。共計死亡106人。
當年住在雞鵝巷的聶聲揚控訴了當時的情景：&ldo;在敵機空投後的三四天裡，街頭巷尾和房屋的角落，都發現了許多死老鼠，有的老鼠還在地上緩緩地爬行。當時大家不以為然。幾天後，我姐姐聶春桂突然覺得怕冷、打寒顫，發高燒，全身劇痛，坐臥不安。周圍鄰居中也有許多人得了同樣的病。經常德廣德醫院的醫生診斷，發現這是鼠疫症。不幾天，鼠疫很快就蔓延開了，醫院住滿了，有的只好在家裡隔離治療。我姐姐當時也在家治療。由於她的病很重，多方治療無效，不久，便離開了人間。聽我姐夫講，姐姐死後全身呈紫黑色。姐夫家鄰居一家老少五口，全部被鼠疫奪去了生命。&rdo;鼠疫在常德市嚴重地蔓延，引起了市民們的惶恐。國民政府從長沙及重慶派來了多支醫療防疫隊進行防疫和治療，並採取了一些滅疫措施。首先，在東門外約兩華裡的韓家大屋，遷走十幾戶居民，臨時改建了一所隔離醫院，周圍以一道深115丈、寬112丈的灌水壕溝與外界隔絕，專門收治鼠疫病人；在西門外設一火葬爐，專門火化病亡者的屍體；劃定敵機空投物最多的雞鵝巷、關廟街、高山巷等為疫區，實行警戒封鎖。接著向全市人口進行預防注射，並發給注射證，沒有注射預防針的不得離開常德。同時，發動群眾滅鼠滅蚤。
雖然採取了許多滅疫預防措施，但鼠疫已經在常德流行，造成了嚴重的後果。加之人們當時對突如其來的鼠疫既無思想準備，又缺乏深切瞭解，特別是人們對隔離醫院和火化屍體的恐慌心理，使得鼠疫的控制十分困難。一些群眾怕隔離，怕火葬，往往有病不報疫情，死了就在夜晚偷運出城外埋葬。還有的為逃避檢查注射證，偷偷在城牆上爬進爬出。這樣，導致鼠疫在常德以外地區的流行。
桃源縣馬鬃嶺一位姓李的布販來常德做生意，一天忽然覺得頭痛發熱，他怕被人發現後送往隔離醫院，當夜僱舟逃離常德回家。第三天他就死在家中，他的兩個兒子、媳婦等也相繼死亡，還波及鄰居，共死去了十四五人。他的岳父是個巫師，聞訊後，特意趕來為他設壇祈禳，事後也得了同樣的病喪生。衛生防疫人員趕往該地防治，診斷為肺鼠疫流行，歷時半個月，才得以控制。
在此次事件中，國民政府衛生署防疫處處長容啟榮，湖南省衛生處處長張維，衛生署外籍專員伯力士，衛生署醫療防疫總隊第2大隊長石茂年，中國紅十字會救護總隊第4大隊長林競成，以及我國的知名鼠疫學專家陳文貴均到達過現