考虑到吴醒亚的面子以及日本方面的反应，袁殊很快就被释放了，随后他再次赴日留学，继续为日本外务省工作。
成为“五重间谍”
在全面抗战爆发前，袁殊于1937年春回国，同时为中统吴醒亚以及日本驻上海领事馆特务机关“岩井公馆”工作。
为了保护自己的身份并开拓情报来源，袁殊于1937年4月加入了青红帮，成为可以和杜月笙、黄金荣平起平坐的“通”字辈师兄弟。
在“八一三”淞沪抗战爆发前，潘汉年重新回到上海，此时袁殊主动找到了他，认真汇报了自己近几年的经历，同时将一份从日本带回的军用地图作为情报资料交给潘汉年，表示愿意继续为中国共产党工作。自此直到1946年去解放区，袁殊在潘汉年的领导下成功地打了一场场出色的情报战。
抗战爆发后，戴笠一时找不到熟悉日本问题、又与日方颇有联系的人，杜月笙提醒他，有一个叫袁殊的日本留学生与日本领事馆副领事岩井英一关系不错。
戴笠听了很高兴，于是亲自登门拜访。袁殊感到事关重大，立即去请示潘汉年。潘汉年沉吟了一会，说：“这是件好事，机会难得，你千万不可错失良机，答应戴笠的一切要求。”
就这样，袁殊获得了军统的身份——上海区国际情报组少将组长，后来他还出面组织了“兴亚建国同盟”，俨然成为了一个汉奸小头目。这样，袁殊有了共产党、国民党中统、军统、日本和青红帮的五方背景，成了“五面间谍”。
为中共提供大量珍贵情报
