1940年初，根据伯力会议精神，第三路军改编为三、六、九、十二共四个支队。
第三支队包含六军教导队、六军一师十团、二师十二团、三师八团和三军三师七团等余部。
王明贵任支队长，赵敬夫任政委，王钧任参谋长。
王明贵将军
依托朝阳山和五大连池为后方，转战于大兴安岭和松嫩平原，开展灵活机动的抗日斗争。
1940年3月17日，三支队在支队长王明贵、政委赵敬夫带领下，决定夜袭科洛伪警察署。
当晚9时，三支队骨干首先解决了伪警的岗哨，然后在大门口架起机枪，封锁住房门，然后缴了警察的械。此战共缴获步枪42支、子弹4200发。
1940年5月5日深夜，王明贵率三支队70余人，突袭了沐河森林警察署。
此战，兵不血刃，俘虏伪警45人，缴获机枪1挺、步枪40支、手枪5支、子弹5000发及部分粮食。战后，三支队悄然转移。
5月21日深夜，三支队突袭嫩江四站的伪军南大营。毙伤7人，俘32人，缴获27支步枪和部分弹药。
6月6日，三支队袭击嫩江县大椅山满拓青少年训练所工地。俘虏日本工头3人，解散劳工167人。
同月，抗联三支队在科洛袭击日本护路武装队。
7月14日，抗联三支队袭击了双泉警察所。
7月17日，三支队袭击嫩江县科洛屯伪警察署和村公所。
两次袭击，俘虏日本警察官4人，缴获20余支步枪和一批粮食弹药。
1940年7月20日，赵敬夫在朝阳山保卫战中壮烈牺牲。
8月20日，三支队攻袭拉哈站。
8月底，三支队袭击了讷河县讷南镇伪警察署
9月25日，三支队和九支队攻克了克山县城，给日伪当局造成了极大恐惧。
9月底，中共北满省委决定继续开辟呼伦贝尔游击区。抗联第三路军总指挥部派三支队第二次进入呼伦贝尔。王明贵任支队长，高禹民任政委，王钧任参谋长。三支队先进入阿荣旗，随后转入边壕以北活动。
王钧将军
10月底，为解决越冬物资，三支队决定袭击嫩江县霍龙门车站。
10月30日深夜，在摸清了敌情后，王明贵率80名突击队员，悄悄包围了日寇的军营和火车站。
战士们关门打狗，用机枪封锁住了出口。兵营里的日军发现被围后，向外冲了几次都被打了回去。
火车站的日伪军抵抗一阵后，发现抗联部队的火力很猛，便四处逃窜。
于是，三支队很快就控制了火车站，打开了日军仓库，运走了满满一马车战利品，剩余物资则分给了当地群众。
此战，三支队俘敌80余人，缴获枪支122支，马80匹及大量粮食和弹药等急需物资。
11月份，抗联三支队又先后攻打了偏脸子车站、西施阁金矿，收获颇丰。
随后，三支队横渡嫩江，在阿荣旗、巴彦旗、布特哈旗、景星、泰来、甘南一带活动。
11月 30日，三支队在阿荣旗鸡冠山与日军相遇，支队的两个大队分开突围。日军用火力切断了抗联两支突围队伍的联系，双方展开激战。
在翌日的战斗中，政委高禹民等 8人为掩护部队突围而壮烈牺牲。
此后，部队转战于布特哈旗、鄂温克旗。
1941年1月2日，三支队在嫩江县塔溪乡四站召开了党委会议，鉴于冬季补给困难，决定进入苏联进行短期休整。
3月，三支队80多名将士，在支队长王明贵、参谋长王钧的率领下，借着黑夜和风雪的掩护，跨越冰封的黑龙江进入孙吴境内，继续抗日。
不久，三支队先后袭击了孙吴县境内的日本木业会社和辰清屯日伪警察所，缴获大批军需物资，部队全部改为骑兵。
4月上旬，三支队伏击了尾追的讷河县伪满军“讨伐队”一部，击毙日军指导官、伪满军连长以下18人，缴获步枪15支。
5月29日，三支队在科洛河上游与抗联第三路军总部派来的陈雷、赵喜林等同志汇合，并按照三路军的指示，商讨如何开辟大兴安岭新游击区。
6月初，三支队60多人开始了挺进大兴安岭的二次西征任务，主要目的有三:抗战鼓动；敌后滋扰；捣毁日企。
二次西征路线
6月23日，三支队攻打罕达汽金矿，缴获一批枪支弹药、马匹、黄金及粮食等物资，为第二次西征补充了给养。
7月下旬，三支队到达毕拉河南岸鄂伦春部落，王明贵、陈雷和安永华与部落头领盖山、廷宝以及达斡尔族首领额勒格苏等4个民族的11名异姓兄弟义结金兰，发誓共同抗日。
7月下旬，三支队与鄂伦春族兄弟一起，破坏了格尼河日本伐木作业区、札敦河日本伐木公司、宝山镇伪警察署及、博克图26号火车站等处，击毙日寇大佐1人和日寇士兵20余名，击毙伪军30多名，俘虏伪军1个连，缴获机枪3挺、步枪32支及马匹等大量军用物资。
7月29日，为摆脱尾随的敌人，三支队在八站袭击了驻八站日军及日伪黑河国境警察部队，毙敌5人，俘敌50人，缴获一批武器，随后安全转移到大兴安岭一带。
11月中旬，三支队从内蒙古喜桂图旗札敦河向大兴安岭深处挺进。
12月上旬，三支队先后攻占了小扬气、中扬气和大扬气伐木场。所到之处势如破竹，收缴了大批粮食等急需物资。
12月21日，三支队翻越1500米的伊勒呼里山，顺利拿下余庆金矿。随后在此对170多名战士进行了一个月的冬训。
1942年1月下旬，整训后的三支队接连攻占了宏西利等7、8处金矿，缴获了大批武器弹药及黄金等军需物资。
2月上旬，王明贵亲自护送在闹达罕遭遇战中负伤的参谋长王钧等伤员和梁成玉等10名学员赴苏联抗联教导旅北密营。
2月中旬，三支队沿倭勒根河上行时，在余庆西北卡遭到铃木讨伐队的伏击。
因讨伐队中有善于山林作战的鄂伦春猎手，身穿白色毛皮大衣，藏匿于雪地中极难发现，三支队只能被动挨打，难以有效反击，这一仗牺牲了20多人，重伤20多人。
此战后，王明贵派人把伤员护送到苏联养伤，而支队主力则计划二次翻越伊勒呼里山，返回嫩江地区老根据地。
但是，狡猾的日军识破了三支队的意图，提前调集鄂伦春猎手队等日伪军在伊勒呼里山南的库楚河边设下埋伏。
毫无察觉的三支队在库楚河边被团团围住，战斗异常激烈和残酷，伪装埋伏的鄂伦春猎手枪枪致命，直到天黑，三支队才突破包围。
库楚河战役纪念碑
一天的战斗中，130多人的队伍只剩下25人，其中包括11名伤员。
库楚河突围后，又经过五六天的连续行军和战斗，三支队只剩下13人，其中还有8名伤员。
鉴于支队的目前状况，王明贵等人决定三次翻越伊勒呼里山，经南瓮河向黑龙江转移，过境养伤。
当转移到南瓮河时，又与南瓮河讨伐队遭遇。正面激战中，王明贵击毙了讨伐队队长梁海，三支队也牺牲了1人。
在随后两天两夜的作战转移中，又有一名重伤员牺牲在转移途中。
2月26日凌晨，百战余生的11人在呼玛县境内的旺哈达，越过冰封的黑龙江到达苏联境内的抗联北野营。
