1938年（昭和13年）2月には中支派遣軍特務部員として上海に派遣され、3月に陸軍歩兵大佐に昇進して興亜院調査官（もとは文官のポストであったが、当時の軍の権限拡大により軍人が配属されるようになっていた）となり上海の華中連絡部に配属され、情報収集や政治工作に従事した。
1937年中日战争爆发，12月洪思翊被调往华中派遣军司令部任职，1938年2月作为派遣军特务部员前往上海，3月晋升陆军步兵大佐，担任兴亚院调查官（兴亚院执行对华政策时，外交除外，办理有关政治、经济及文化等事务。