海加入中国共产党外围地下组织。据《王芳回忆录》记述，沈曾诱杀七、八位中国共产党党员。1938年，对日抗战爆发，沈之岳伪装为中央大学学生，化名「沈辉」，以助手身份陪同中大教授到延安考察，要求留下来「参加革命」，并通过共军保卫部门的审查。沈在延安进入抗日军政大学学习，获康生的赏识，随后加入中国共产党，一度进入中共中央机要部门担任收发工作。沈之岳曾以「李国栋」的化名，在1939年于军统汉中训练班见过汉训班班主任程慕颐，并对训练班的工作作过指点。1939年，沈奉命离开延安，到浙江白区工作，随叶挺赴皖南收