18日下午，駐紮在衢縣的軍政部第四防疫分隊接到報告：&ldo;縣城內羅漢井一帶自12日以來，患急症死亡者七八人，不知是否疫病流行？&rdo;該分隊長齊樹功當即派檢驗員馬子良赴死者家中調查。據馬報告：&ldo;死者生前多患頭痛、畏寒、發熱、嘔吐，三四日即死。因患者已身故，無法檢驗。&rdo;衢縣衛生院於20日上午也接到了疑似疫情報告，當天該院院長張秉權和一林姓醫生診治患者數人，發現均有頭痛、面紅、發熱、胸悶、嘔吐及鼠蹊淋巴腺腫大等症狀，診斷為&ldo;腺鼠疫&rdo;。另外聽說當地開業醫師汪洋也收治過類似的病人，張院長及齊分隊長立即前往調查，汪洋說：&ldo;近來其實給四五個人看過病，由於症狀不太明顯，又沒有細菌檢驗裝置，因此不能確診為鼠疫。但今天早晨有一患者名叫許立志，症狀較為顯著，頗似腺鼠疫，不過不知道他住在什麼地方。&rdo;後來防疫隊檢驗員馬子良在小獅子巷16號找到許立志，他那年才16歲，於11月19日突然發寒顫、頭痛、發熱，繼則四肢略感僵直，且發囈語，舌有白苔，眼紅，腹股間淋巴腺腫脹疼痛。於是在腺腫處抽出少許液體做塗片檢驗，發現鼠疫桿菌。11月30日，福建省衛生處防疫專員柯主光到衢縣協助防治，當日檢驗患者蔡金初死亡，在死後1小時，對其淋巴腺腫穿刺液塗抹片鏡檢，並進行細菌培養和動物接種等，結果均呈現陽性，毫無疑問可以確診為腺鼠疫。
此次衢縣發生鼠疫，最先染疫者數人，系經開業醫師汪洋診治。遺憾的是汪洋並沒有認為是鼠疫，所以沒向當地防疫機關報告，直至18日軍政部第4防疫分隊調查後，才確定衢縣發生了鼠疫。20日該縣衛生院進行調查，在死亡病例中發現疑似鼠疫患者6人，均系柴家巷羅漢井及水亭街一帶的居民。其第一個病例為8歲女孩吳士英，於11月12日發病，15日死亡。其餘5例於17日死亡3人，19日1人，20日1人。自11月20日至12月1日(除11月27日外)，每日均有1～2人死亡，最後1例繫於12月5日發現，7日死亡。從11月12日至12月5日共24天，先後發現鼠疫患者共21人，全部死亡。
浙江省政府和國民黨重慶政府接到報告後，立即下令封閉衢州火車站，並調集各處防疫機構趕赴衢縣。主要做了以下工作：1拆除室內地板、天花板，堵塞鼠洞鼠道，進行滅鼠。
2設定隔離病院，專門收治鼠疫病人，防止疫情蔓延。
3開展預防接種，加強鼠疫專案報告。
4加強宣傳教育，舉辦鼠疫防治專業培訓班，對浙江、福建、江西等省的有關醫務人員進行培訓。
1941年2月上旬，城區天皇巷又發生腺鼠疫流行，病例逐日增多，至5月達高峰，6月以後漸緩，直到12月份始告終息。這次共發病281例，死亡274例。在城區鼠疫流行時，由於沒有及時對人員流動進行控制，鼠疫病又傳播至縣城西郊的古銅塔和姜家山等地。1942年衢縣淪陷，確切疫情情況不明，但據城內群眾反映：當日軍撤退時城內尚有&ldo;為撲滅鼠疫焚毀房屋&rdo;的佈告，可以想像當時城內必定有鼠疫流行。另外，有細菌戰犯在伯力審判中供稱：&ldo;1942年夏季，由石井四郎率領一隊人到日軍正在撤退的華中浙贛鐵路沿線一帶，撒佈了傷寒、霍亂和鼠疫跳蚤。&rdo;這說明1940年之後，日軍於1942年夏季又一次使用了細菌武器侵襲該縣。
鼠疫病人的臨床型有腺鼠疫、肺鼠疫和敗血型鼠疫三種。
1943年5月，腺鼠疫散發病人6例，全部死亡。1944年4月該縣再度淪陷，鼠疫流行情況不明。1945年11月發生腺鼠疫和敗血型鼠疫各1例，也都死亡。1946