重返戴笠系统，1941年7月被任命为军统局第一处科长；1943年，军统局成立东南特侦站，沈当站长，并兼任军事委员会忠义救国军淞沪指挥部政治部主任，共军至此才得知他已经为国民党工作，从此视之为叛徒。抗日战争胜利后不久，旋之进入国共内战，当时沈任国防部保密局第二处科长，国军败退台湾前任苏浙情报站站长。
退守台湾.1950年，沈之岳奉派至蒋经国主持之革命实践研究院石牌训练班，任副主任兼训导组长；1951年10月调大陈岛，任江浙反共救国军总部政治部主任，兼中国国民党大陈特派员办公室秘书