再度被捕後，日本憲兵對趙一曼的折磨不斷升級，他們希望那些曾經令許多人發抖、喪失意誌的酷刑能在她身上產生作用。但趙一曼始終堅貞不屈。
據記載，敵人針對趙一曼采用的酷刑多達幾十種，先采用鞭打、吊拷、老虎凳、竹筷夾手指和腳趾、拔牙齒、壓杠子、扭胸肉、搓肋骨等“輕刑”。見不起作用，又多次采用更殘酷的刑罰，嚴刑逼供。從查到的檔案看，所記錄的情況十分慘烈：
“……把竹簽一根一根地紮進指（趾）甲縫內，
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