1945年春,经过中国人民的八年抗战,抗日战争已到决胜阶段,中共号召沦陷区党员,组织地下军准备武装起义,配合从外进攻的军队消灭日本侵略者。在潘汉年的领导下,袁殊以合法身份,以镇江地区的伪保安团为基干,组成中华人民自卫军,利用日本在华情报机关人员,公开护送这支队伍,从镇江出发,穿过上海,来到杭州附近的七堡镇驻扎,待机应变。后来因为情况有变,这支部队一部分为国民党军队收编,另一部分在海安战役中起义。
　　日本投降后,国民党接收大员纷纷从空中、水上和陆上来到上海。在上海的中共地下党员中,一些重要人员这时亦处在紧张的应变状态。袁殊则以其特有的机智和胆略以戴笠任命的国民党忠义救国军第五纵队指挥的名义,为中共保护他和翁从六等多年经营的文化事业和财产以及一些准备交给中共地下组织使用的枪支弹药。正当袁殊为此紧张奔波时,上海党组织考虑到他的安全,决定让他立即转移到解放区去,一切行程均由恽逸群安排。但袁殊却放不下手中的工作,迟迟未动。一天夏衍在街上遇到袁殊,急迫地对他说:“快走,还等何时!”袁殊这才在中共上海地下组织派出的交通员黄炜护送下,与翁从六等人通过新四军浙东纵队淞沪支队驻地,又穿越国民党军队管辖的狼山地区,从水路进入淮阴解放区。时任中共华中分局书记饶漱石接待了袁殊,并安排他在由杨帆任部长的中共华中分局联络部担任第一工委主任,负责做国民党统治区即宁沪一带地区的策反工作,并根据工作需要,更名为“曾达斋”。
　　袁殊离开上海后,一度在敌占区中扮演反派角色的“大汉奸”从此在政治舞台上消失了。他的离去引起了许多猜测,南京一家小报还发表过“袁殊病逝”的报道。
　　袁殊到达淮阴解放区不久, 国共两党便举行了举世瞩目的重庆谈判。根据双方达成的《双十协定》,中共将在华中的部队撤往山东,袁殊也随军进入山东解放区,在李一氓领导下,以高级研究组组长身份参与了新解放区城市建设的试点工作,并协助有关方面对当时俘获的国民党军官进行审查工作。全面内战爆发后,袁殊又随李一氓前往大连,负责调查日本投降后留在大连的日本科学家与技术人员情况,并多次来往于香港,从事文物经营及特种贸易,为解放战争筹措经费。
　　新中国成立后,袁殊在李克农主持的一个部门工作,并应邀作一些关于情报方面的报告。朱德在听了他的报告后,夸他是“我党情报工作战线不可多得的人才”。1955年袁殊受潘汉年冤案牵连,被打成反革命,被判处有期徒刑12年。1967年袁殊服刑期满,尚未跨出监狱大门,却又被“四人帮”列为重点审查对象,姚文元带着打手三番五次对他进行提讯。这样袁殊在监狱里又度过了整整8年时间,直到1975年才出狱,此时距他跨进监狱大门已整整20个年头了!
　　1982年9月29日,经最高人民法院组成合议庭合议,认定1955年对袁殊的判决失实,决定撤销原判,宣告袁殊无罪,恢复党组织生活,袁殊名字也恢复使用。
　　1987年11月26日,袁殊在北京逝世,享年70岁,骨灰放在八宝山革命烈士公墓。