Al año siguiente visitó Estados Unidos y Europa para llevar a cabo investigaciones, siendo ascendido en agosto de 1935 a cirujano jefe de segunda clase del ejército (Nitō guni sei).

Como todos los involucrados con el Escuadrón 731 o la guerra biológica japonesa, fue repatriado a Japón en enero de 1946.

[4]​ Siendo un antiguo rival de Shirō Ishii, Kitano fue considerado la tercera persona más importante en la investigación japonesa sobre guerra biológica después del Mayor Yujiro Wakamatsu, un veterinario.

Varios artículos suyos publicados en revistas científicas japonesas durante 20 años se basaron en estos experimentos.

[7]​ Durante su etapa como microbiólogo, estuvo acantonado en distintas instalaciones de guerra biológica ubicadas en territorios bajo ocupación japonesa.