科反复遭破坏，袁殊与特科失去联系。因遭人举报被捕，说出了上级领导夏衍和王莹。王莹被捕入狱，夏衍也险些落入敌手。袁殊后来由日本关系营救出狱，再找共产党组织，就没有被接受。1937年袁殊加入了青洪帮。淞沪会战爆发后，上海沦陷。作为上海地面路路通人物，经杜月笙介绍，戴笠亲自邀请他加入重庆国民政府军事委员会调查统计局（军统），成为忠义救国军纵队总指挥。袁殊同时在汪精卫政权内获得职位，任汪政权中国国民党中央委员、中国国民党中央宣传部副部长、江苏省政府教育厅厅长。并进入日本驻上海总领事馆特别调查班（岩井公馆）下属的