他的军衔为陆军少将。
1934年12月佐佐木到一接替板垣征四郎升任该部第三任最高顾问，开始对于满洲地区的军队进行整备。在此期间，他制定了一系列改造伪满军队的措施，扶植起一支镇压中国人民的反动武装。他基本解散了旧的军队，完全重现建立了军队，为防止兵匪勾结，他定员发放子弹，满洲军人每人只有30发子弹，如果作战失败，就立即解散部队，追究主官责任，直至枪毙。
结果导致黑市子弹价格高达七角五分，抗联完全无法补充子弹。另外佐佐木到一制定了两项计划，直接造成东北抗联的失败。一是《“满洲国”三年治安肃正计划》，对东北抗联实施严厉的军事打击。一是《集团部落建设计划》，采取“民匪”分离的政策，断绝了东北抗联的补给。
这两项计划得到大力贯彻，即便佐佐木到一离开了满洲，始终在实行。1938年底，东北抗联已经损失非常严重。1940年底至1941年抗联余部陆续进入苏联，而那时东北抗联官兵只剩2000余人。
佐佐木到一在离开东北的时候，回顾改造伪满军的情况时说：“从大正10年（1921年）在广东时期起，我已抱着必须从根本上改造支那军队的信念。任满洲国的军事顾问后，便把过去研究的付之实行，经过五年努力的结果，得到意外效果。”
佐佐木到一就任伪满军事顾问后，便声称以“整编”伪满军队为“毕生的大事业”，而他的目的是在于准备出关作战，辅佐康德皇帝溥仪打回北京并期待华北“或许会出现一位吴三桂式的人物”。而因佐佐木到一花费了五年时间“整备”伪满军有“成效”，被日本侵略者称为“满军之父”。
1937年日军全面侵华战争开始后，佐佐木到一于8月2日被任命为第十六师团（师团长中岛今朝吾）步兵第三十旅团旅团长，编入华北方面军第二军战斗序列。10月侵入邢台以东地区，随后佐佐木到一率第三十旅团从大连港启航，南下加入华中方面的战斗序列。
并且连续侵占常熟、无锡、丹阳，随后沿句容、汤水镇公路，向南京攻击前进。12月6日突破南京第一阵地，12日占领紫金山，此后参加了惨无人道的南京大屠杀，野田毅和向井敏明两个进行“百人斩”的恶魔便是此人手下。佐佐木到一指挥所属部队一次就屠杀南京军民3000多人。
12月21日后，日军各师团陆续撤出城区，佐佐木到一率部继续进行大屠杀活动。直至次年1月，佐佐木所部无疑是南京大屠杀中罪恶最大
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