时间一度背离蒋介石，为汪精卫卖国行径秘密奔走，并随汪精卫去上海，参与“汪日密约”的谈判。后来又与陶希圣一起逃离上海，揭露汪日签订卖国密约内容，制造了轰动一时的“高陶事件”。1937年7月31日，胡适曾向蒋介石强力推荐高宗武，1938年2、3月间，在英属香港与日本秘密接洽，7月日本新任陆军大臣板垣征四郎约高宗武前往日本东京会谈，11月20日与日本参谋本部谋略课长签订《中日协议记录》，后与汪精卫共同前往河内，但由于日本方面提出的条件过于苛刻，与汪精卫分道扬镳。