หลังปลดประจำการจากทหารในปี พ.ศ. 2475 ประเสริฐได้ย้ายมาอาศัยอยู่ที่กรุงเทพมหานคร และเปิดโรงเรียนราษฎร์ชื่อ "โรงเรียนประเสริฐวิทยา" ขึ้นในปีเดียวกันที่ป้อมปราบศัตรูพ่าย และได้เข้าเล่นการเมืองระดับท้องถิ่น เคยเป็นทั้งสมาชิกสภาเทศบาลนครกรุงเทพ และสมาชิกสภาจังหวัดพระนคร ช่วงเวลาใกล้เคียงกันนี้ เขาได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยวิชาธรรมศาสตร์และการเมือง แต่ยังเรียนไม่ทันจบก็ถูกเรียกตัวกลับเข้าเป็นทหารอีกครั้งเพื่อไปรบในสงครามอินโดจีนและสงครามมหาเอเชียบูรพา