第一组12人，又分为伊藤组和横川组，负责切断齐齐哈尔或海拉尔方面的铁路。第二组6人，组长为津久井平吉，负责破坏牡丹江铁桥。第三组10人，组长为井户川辰三，负责利用中国马贼破坏长春以南的铁桥，并采集军情，扰乱俄军后方。第四组10人，组长为桥口勇马，负责在奉天以北活动。为了不暴露目标，青木宣纯开始重用女间谍河原操子做内应。原来，早在对俄开战前，河原操子就被派往蒙古，安置在喀喇沁王府家做了家庭教师。接到密令后，河原操子做好了迎接各行动小组的准备。
行动队第一组的任务是切断齐齐哈尔或海拉尔方面的铁路。2月21日，一行人在零下40度的严寒中，从北京骑马跋涉千余公里进入喀喇沁王府领地内，受到喀喇沁王爷和河原操子的热情款待。休整数日后，伊藤组和横川组分别出发行动。4月11日，由横川省三和冲祯介等六人组成的横川组到达齐齐哈尔附近特尔齐哈火车站北面的一座铁桥的河边。他们本计划炸毁这座铁桥，却被护桥的哥萨克骑兵发现，横川省三和冲祯介不幸被捕，另外四人在逃到蒙古人部落后，被当地人用乱棒打死。4月12日，伊藤组历尽千辛万苦后，终于到达海拉尔附近。他们不惜重金收买骑匪充当向导，不断进行破坏交通、袭击仓库、偷袭火车站俄军守备队等活动，给俄军造成极大的损失。
1904年6月初，行动队其他各组纷纷由北京出发，主要任务是破坏辽阳至哈尔滨间的铁路桥梁。他们乔装打扮，隐姓埋名，冒着被俄探发现、被居民误认为匪徒而遭杀害的危险，广为搜集情报，频频进行破坏交通、电讯电站等活动，牵制了俄军的兵力和活动力。可惜的是，他们付出了惨重的代价，有的行动组甚至无一人生还。
7月中旬，在日俄辽阳会战中，青木机关的特别任务班功不可没。他们不仅极大程度地干扰了俄军的调动和运输，而且早在会战前就潜入辽阳，搜集大量的有利情报，使日军在知己知彼的情况下大获全胜。
在第一阶段的特别任务班几乎全军覆没的情况下，青木宣纯又组织了第二阶段的特别任务班，主要由军人、浪人和当地的马贼组成，分为三组。第一组10人，由桥口勇马中佐带领，负责指挥马贼头目冯麟阁、张沁鹏、杜立山等人的“东亚义勇军”部队。第二组5人，由井户川少佐带领，负责指挥以巴布永为首的“钦命正义军”的马贼部队。第三组是4人的单独行动组，随机安排行动。他们总计炸断铁路37次，炸毁铁路桥梁、涵洞24处，烧毁军用仓库13座，暗杀俄军将校官18名，打伤俄军将校官34名？？就连俄国远东地区的总督也差点成了他们的俘虏，给俄军造成了很大的兵源消耗和物资损失。
而后在沙河会战和奉天大会战中，青木机关的特别任务班又起到了协同作战的重要作用。1905年3月10日，日军在奉天歼灭俄军32万人，取得了决定性的胜利。5月27日，俄国波罗的海舰队在对马海峡被日军一举歼灭。9月5日，日俄签订了《朴茨茅斯合约》，致力于对俄谍报事业十余年而不懈怠的青木宣纯，终于完成了自己的特殊使命。
蒙古草原上的日本女谍
再来说说配合青木宣纯行动的得力女将河原操子。河原操子于1875年生于信州松本市，年幼时失去母亲，被父亲一手养大。她学习成绩优异，顺利地进入了当时日本最高学府之一的东京女子高等师范学院，可就在毕业前夕，河原操子因为检查出胁膜炎被退学返乡，后来在长野当上了一名高中教师。
1900年，被称为日本女子教育开拓者的下田歌子来到长野作讲演。一直对教育业深有体会的河原操子不肯放过眼前的好机会，特意前去拜访。这次的交流非常愉快，两人建立了深厚的友谊。9月，在下田歌子的帮助下，河原操子来到横滨的大同学校教书。大同学校是所中国侨民子弟学校，教务主任也是中国人，名誉校长则是大名鼎鼎的犬养毅。在这里过了不到两年，河原操子就学得了一口地道的中国话。
