1910年夏，俄罗斯境内的西伯利亚出现了由土拨鼠引发的鼠疫。9月16日，在俄国的达乌里亚发现了首例患者。有华工前往西伯利亚捕杀土拨鼠制作皮毛，肺鼠疫在伐木工和猎人中间扩散。10月初数名华工染病身亡，鼠疫发生后，俄国政府封锁消息， 焚烧房屋，驱逐染疫华工。其中两名被逐华工到了满洲里。肺鼠疫开始在满洲里蔓延。
当时的满洲里是一个仅仅居住了约5000名俄罗斯人和约2000名中国人的小村庄，但在4月到10月的狩猎季节，华人会增至1万人。
1910年10月27日，哈尔滨的俄国租界出现了第一例鼠疫患者。11月7日，哈尔滨傅家甸（道外区）也出现了鼠疫患者。此后，傅家甸在三个月内约有5000人因患鼠疫而死亡。
截止至1910年12月初，哈尔滨每日死亡人数达到一百多人。而从哈尔滨返回长春的商人将鼠疫传染给家人，致使当地约有2000人死亡。1911年1月2日，奉天发现首例鼠疫患者。后来从1月4日至2月1日，大连、北京、天津、保定、旅顺、芝罘、济南先后出现鼠疫患者。
1911年的哈尔滨发生的重大传染病事件，举世震惊。当哈尔滨开始爆发社群感染时，疫情已经失控，清政府如临大敌，满洲里紧急建设备用医院，并由其他地区支援医护人员抗疫，哈尔滨的十余名清朝官员因防疫不力而遭到当局的惩处。在清政府的严格治理之下疫情才逐步得到了控制。
当时的清外务部右丞施肇基用伍连德治理鼠疫。伍连德为马来西亚华侨，籍贯广东，剑桥大学医学博士，当时任天津陆军军医学堂任副监督。1910年12月，他抵达傅家甸。到达后的第一件事，就是解剖尸体，当时属于重罪。这也是中国历史第一例有记载的病理解剖。伍连德向商会借了一个房间，做血液化验并进行组织切片， 在显微镜下，他清楚看到椭圆形的细菌。他断言，这并不是一般鼠疫，而是以唾液传播的肺鼠疫。他立刻提出防疫措施，隔离疫区傅家甸，且另向关内征聘医生。
为防止传染，伍连德设计了一种在双层纱布中间放一层吸水药棉的口罩，后来各国一致采用，称之为“伍式口罩”，这种口罩一直到现在还在使用。
伍连德把傅家甸分为四个区，每个区各配1名医疗人员、2名助理、4名医学生、众多卫生夫役与警察和救急队，分别进行诊断、消毒、掩埋与站岗等工作。一旦发现鼠疫感染，立刻送至防疫医院，房舍则以生硫磺和石炭酸消毒。他还向长春请调一千多名士兵进行交通管制，并规定傅家甸居民外出必须左臂佩戴证章，按区分白、红、黄、蓝4色，居民佩章可在本区活动，若去别区则须申请，管理极为严格。
伍连德把发生瘟疫的城镇划成区块，房屋消毒，出入军警检查，发现病人即立刻隔离，并盘查出入东北的铁路，保证入关者人人健康。
收治病人的医院分“疫症院”、“轻病院”、“疑似病院”和“防疫施医处”，各院均设医官、庶务、司药生、看护、巡长等职。“疑似病院”为伍连德所首创，今日仍在使用。伍连德还向中东铁路借了120节火车车厢作为隔离室，医生每日诊疗，病人连续7天体温正常即解除隔离。
为管制流动人口，停驶日本控制的南满铁路，并停售俄国控制的东清铁路2、3等票，头等车须检疫，东北交通基本停顿。同时在山海关设立检验所，凡南下旅客都须停留5天观察。钦差大臣郑孝胥自东北返京，亦毫无例外。后来山海关干脆停止客货车入关，京津火车一律停驶。
1911年1月，隆裕太后指定协和医学堂为鼠疫防治中心，东北开展灭鼠行动。
上述措施很快就见到成效，死亡人数大为下降。1911年3月1日后，连续数日死亡人数为零，傅家甸解除隔离。
哈尔滨之后，伍连德转赴长春、沈阳等地，4月底东北各地鼠疫全部被消灭。
10月10日，辛亥革命爆发，随着武昌一声枪响，历史走入民国。东三省的鼠疫治理，是大清王朝落幕前所办理的一项最为科学、最现代化的、最卓有成效的施政。