在哈尔滨市立医院的外科一病区（即现在的哈医大一院住院处的后院），有一座不起眼的日本式二层小楼。这里，就是日伪军关押赵一曼的疗伤处。她被单独关押在一楼左侧的第一个病房里，房间不大，只摆了一张大床，外面由警察24小时轮流看守。
赵一曼伤势挺重，身上有几处枪伤，其中腿和手腕上的伤最重。另外还有被日本人严刑拷打时用烙铁烙的伤，更甚的是，大腿和臀部有被敌人用棉花蘸煤油烧出的伤，很深，隐约可见白骨。
赵一曼每天上午被抬到处置室换药。开始时由日本医生处置，时间长了，日本医生嫌伤口有味，就让中国医生去换药。换药时，旁边总有宪兵看管。
刚到哈尔滨时，大野泰治他们把赵一曼关押在伪滨江省警务厅地下室拘留所（现哈尔滨铁路第二中学的地下室）里。大野泰治与特高股长登乐松等人每天对赵一曼进行审讯，除了严刑拷打，也用软化的假仁慈手段，叫来好饭好菜，赵一曼不但不吃，反而把碗摔碎了。各种威逼利诱都没有用。同时，赵一曼伤口恶化，高烧不退，生命垂危。这样，他们才决定把赵一曼送到哈尔滨市立医院去监视住院治疗。
特务科长山浦公久、特高股长登乐松（日本宪兵将校出身）、特高股长警佐大黑一和大野泰治四个人又在商讨怎样处置赵一曼。
经过日伪军的“大讨伐”后，在很大程度上，抗联游击队已经失去了根据地，而只有游击区，基本上是居无定所。再说，许多抗日队伍内部有个不成文的规矩，如果派一个人下山筹粮，如果比他该返回的时间晚了两个小时，人还没回来，那么部队就立刻转移。当时赵一曼被俘的消息已经公布于众了，跟她有关联的部队和人员，还会继续留在原地，按照原来的工作模式行动吗？所以，恐怕连赵一曼自己也不知道部队开到哪里去了。特高股长登乐松说，赵一曼被捕了一个多星期，已经彻底失去了情报价值，还是杀了完事。
但另几个日本人并不这么看，他们认为，赵一曼是一个女人，女人天生是弱者，只要使用酷刑和侮辱两个杀手锏，她是不可能熬住的。她的招供有没有情报价值是另一回事，但只要她招供了，就是大大的好事，因为她不仅是抗联部队的政治领导者，而且在哈尔滨地区的城乡百姓中也有很大的影响力和声望，不是盛传赵一曼是“赵尚志的妹子”么？大野泰治说：“如果利用得妙，比杀几百个抗日军人效果还大呢！”
他详细报告了审讯经过以后，提出了如下的意见：“押起来，给她治好伤。”
大野泰治把治疗赵一曼枪伤的事，委托给过当时警务厅的卫生科长、曾留学日本的大夫王亚良，由于伤势太重，王亚良感到很为难。大野泰治又请白俄外科大夫来看，白俄外科大夫说不施行手术是没有希望的，要把受伤的大腿锯掉。可是赵一曼坚决拒绝。她说，那还不如马上把她杀了好。大野泰治十分为难，又同上述那几个人商量，决定把她送到市立医院的治疗室去，从哈尔滨警务厅派了几个警士到那里监视。大野泰治因为担负着监视的责任，几乎每天或隔一天都要派外事股的翻译黄嘉时到病房去督查。
为赵一曼治伤的主治医师就是被称为“张一刀”的著名外科大夫张柏岩。
张柏岩（1899－1962年），字松山。辽宁省法库人。1915年考入沈阳南满医学堂，修业六年。1920年毕业后，曾在沈阳、长春、抚顺地区的铁路医院任外科医生。1929年1月应哈尔滨医学专门学校教务长李希珍的邀请，来哈任东省特别区市立医院医务长、外科主任，兼哈尔滨医专外科教授。同年9月，任哈尔滨市立医院院长。他在任期间，把一个原由白俄经营的仅有4个科的小医院发展成为哈尔滨最大的综合性医院。
张柏岩在担任赵一曼的主治医师时，虽然不知道赵一曼的身份，但猜到了赵一曼是抗日志士。出于敬仰，他对赵一曼进行了精心治疗，亲自动手为她打针换药，并要求给她提高饮食质量。他认真检查了赵一曼的伤势。赵一曼全身有三处枪伤，左手腕的贯通枪伤，已有些好转，左大腿是“七九”步枪子弹伤（这种子弹的杀伤力很强），大腿根部和膝盖两处，其根部为重伤。伤后20多天没有治疗，创面已溃烂化脓。给赵一曼拍了X光片：大腿骨碎，碎骨片散乱在肉里，共有二十四块。伤势极其严重。张柏岩为这位抗日女伤员的坚强、承受痛苦的能力深感敬佩。
（后来，出于民族之大义，张柏岩不愿与日本人共事情，断然辞去市立医院职务，自己开办松山外科医院，为老百姓治病。日本投降后，参加医科大学护校活动，被推选为学校维持委员会主任，这个职务实际上就是哈医大的校长。）
张柏岩大夫用保守治疗的方法保住了赵一曼的伤腿。当他看到伤势好转的赵一曼又被拷打得遍体鳞伤、不省人事时，异常愤慨，对大野泰治他们说：“叫我治就别打，要打就别叫我治，刚治好又打坏了，将来治不好谁负责？”在他的保护下，敌人在治疗期间，没有再拷打赵一曼。
赵一曼在张柏岩大夫的精心护理和治疗下，伤口奇迹般地恢复起来，已不再化脓，而且在护士的搀扶下能下床走动了。
这期间，大野泰治向山浦公久特务科长提交了审问赵一曼的报告书，其内容详述了在珠河县的审讯情况，最后加上：“赵一曼是中国共产党珠河县委员会委员，在共产党的工作上有与赵尚志同等的权力，因为她是北满中国共产党的重要干部，所以通过对该人的严厉审讯，有可能弄清中共与苏联的关系。”大野泰治以警务厅长涩谷三郎的名义向伪满洲国政府治安部警务司长、哈尔滨日军特务机关长及宪兵队长、哈尔滨警察厅长、珠河县警务队长、滨江省警务指导官等作了通报。这个通报成为决定严厉处分赵一曼的主要根据。
面对大野泰治不断地前来试探和审问，赵一曼最初总是利用一切机会来揭露日本侵略者的罪恶行径，用她在珠河亲眼看到的日寇烧掉无数老百姓的房子，杀害无数平民及妇女儿童的事实，对抗各种方式的审问。
其实他们都明白，这场审讯真正的性质是一场意志的较量。赵一曼代表的是中国人在东北的抗战意志。当时抗联还没有一个叛变的高级将领，日本人急需制造这样一个范例，而赵一曼又是一个女性，在他们眼里，女人是容易被打开缺口的。因此，这场严酷的审讯，真正的目的是让赵一曼投降，哪怕在报纸上发个什么拥护“满洲国”的声明，都是日军的胜利。在他们看来，这是比在战场上消灭抗联部队更容易的事，因为是几十个男人对付一个女人；同时也是比消灭抗联部队意义更大的事，因为，一旦成功，将会对抗战军民的心理产生毁灭性的打击。
赵一曼怎么会让他们的阴谋得逞呢？几天之后，她在一个纸片上写了一首诗，交给了大野泰治。大野泰治拿去问省公署的翻译黄嘉时，问上面写的是些什么，黄嘉时看了看，摇摇头，说：“我看不懂，保安科长是个很有学问的人，拿给他看一看吧！”大野泰治拿给当时的保安科长吴奎昌看，吴奎昌一看，说：“这是谁写的？能写出这样诗的人，可是个有学问的人呀！”他接着对诗意作了解释，大意是为了中国人民的解放，立志抛弃了家，现在又落到敌人的手里，今后要怎么怎么战斗下去。赵一曼的字刚劲有力，力透纸背。引用大野泰治本人的话说就是：“她的字写得挺锋利啊！”
这首诗就是赵一曼的著名诗作《滨江抒怀》，它曾经发表在方未艾编辑的报纸上：
誓志为国不为家，涉江渡海走天涯。
男儿岂是全都好，女子缘何分外差？
未惜头颅新故国，甘将热血沃中华。
白山黑水除敌寇，笑看旌旗红似花。
大约又过了两周多时间，大野泰治被调到长春宽城子检察警官事务所参加集训学习，将监视赵一曼的任务交给了特务科特高股长登乐松。
1936年4月，为了便于审讯，赵一曼被转移到单人病房六号病房第二室，在这里她有机会与看守和护士单独相处。
日军的目的很明确，那就是，隔离赵一曼与外界的一切联系，以便下一步进行严酷的强攻和软化手段。赵一曼也非常明白敌人的目的和自己面临的危机，同时她也看到了机会，这个有利的环境提供给她与看守的警察、护士单独相处的条件。
赵一曼开始观察监视她的三个警察。她想从这三个人当中观察出，看可以将谁争取过来。这就是当时共产党人的素质，他们善于在极其困难的情况下，想办法来求得生存。经过观察，赵一曼发现三个警察当中，一个叫董宪勋的年轻警察很单纯、很正派，他是因为贫困才当日伪警察，不是为了替敌人卖命。
董宪勋出生于山东肥城一个贫农家庭，为维持生计来到哈尔滨，1935年经人介绍在伪邮政派出所当警察。