开始认同马克思主义。大学毕业不久，在中国抗日战争的时局下，他在1943年前往中国大陆并担任中国共产党的地下情报员；但在1949年，其因不满中国共产党的作为，返回台湾。后来他开始从事台湾独立运动，并组织「台湾独立革命武装队」，准备暗杀当时领导国民党政府的蒋中正；因为行动失败，遭国民党政府以叛乱罪名通缉，被迫在1952年流亡日本，自此长期以政治犯身分居于海外。流亡日本后，史明在东京池袋开设「新珍味」中华料理店，贩卖各种中式面食，并以此做为推动台湾独立的革命基地。1962年，其撰写的台湾通史着作《台湾人四百年