1927年，袁殊参加北伐军，受到袁晓岚之友胡抱一(时任国民革命军江南别动军司令)的提携，加入国民党。四一二反革命政变后被清党，回到上海。

　　1928年加入狂飙社。

　　1929年留学日本，专攻新闻学，接触了一些进步思想，回国后担任“中国左翼文化总同盟”常委，参加上海左翼文艺活动，创办《文艺新闻》。其间，袁殊以读者来信询问的形式率先披露了左联五君子遇害的消息。

　　1931年10月，年仅20岁的袁殊经潘汉年介绍加入了中国共产党，之后立即转入了特科，参加中共情报系统的工作，由此逐渐褪去左的色彩，成为灰色人物。

　　按照地下党负责人的指示，1932年春，袁殊经由表兄贾伯涛(黄埔一期生)的介绍，见到上海市社会局长、中统头子吴醒亚，成功打入中统内部。

　　1933年，袁殊被吴醒亚任命为“干社”情报股股长。后来他由吴醒亚介绍，成为新声通讯社的记者，从而可以利用记者身份出席南京政府的记者招待会，了解与结识许多人并且认识了日本驻沪领事馆的副领事岩井英一，成功打入日方情报机构。

　　当时，中日正在谈判，谈的是货币兑换率与关税问题，这自然成了新闻界的抢手货。由于袁殊有岩井渠道，消息又快又准，这位“涉外”记者立即成了红人，连吴醒亚对他都刮目相看。过了一段时间，岩井便开始每月付袁殊200元的“交际费”，这样，他又成了日方的情报人员。自然，是得到中共地下党负责人的批准——成为了“三重间谍”。不久，岩井又安排袁殊到了日本。回国后，袁殊即与冯雪峰联系上。

　　冯雪峰建议他以青帮身份“找杜月笙想想办法”，办起了时事刊行社。

　　1935年，袁殊因“怪西人案”入狱，中共身份暴露，在各方营救下提前出狱，再次到日本留学一年。

　　1937年4月，为了加强自身的保护色，开拓情报来源，袁殊加入了青洪帮，成为可以和杜月笙、黄金荣平起平坐的“通”字辈师兄弟。1937年6月，潘汉年以八路军驻沪办事处主任的身份回到上海。从此，直到1946年去解放区，在潘汉年的导演下，袁殊成功地演出了一场场出色的情报战。此后，袁殊成为和中统吴醒亚、日本驻上海领事馆、社会帮会都有一定联系，集多种身份于一身的情报人员，巧妙地利用这种多重身份广开情报来源，上报给中共中央，为当时地处苏区、消息相对比较闭塞的中共中央提供了许多有价值的情报。

　　当抗日战争爆发后，戴笠一时找不到熟悉日本问题、又有相当的日本关系的人。杜月笙提醒他，有一个叫袁殊的日本留学生与日本领事馆副领事岩井英一关系不错，戴笠听了很高兴，于是亲自登门拜访。

　　袁殊感到事关重大，立即去请示潘汉年。潘汉年沉吟了一会，说：“这是件好事，机会难得，你千万不可错失良机，答应戴笠的一切要求。”

　　戴笠给袁殊安排了两项任务：一是收集日本方面的情报，二是坚持留在上海，不管时局有怎样的变化。就这样，袁殊又多了一个身份：军统，加上中统、青红帮、日伪，以及货真价实的中共秘密身份，则是五重身份了。这在中国情报史上也是绝无仅有的最多面的间谍了。

　　从此，袁殊通过各种关系，大量获取日本情报，首先是向潘汉年汇报，然后，有选择地给军统汇报——毕竟是国共合作时期，有共同的民族利益。

　　1937年的“八一三”淞沪抗战期间，袁殊置生死于度外，化装成日本学生，越过战线，深入到了日军阵地侦察，提供了至关重要的军事情报，我方避免了很大损失。

　　上海沦为孤岛后，袁殊奉命(潘汉年之命，表面则是戴笠之命)留了下来，以军统少将的名义，成立了秘密行动小组，专门惩办侵略者与枪杀臭名昭著的汉奸，并得到了军统局的奖励。其中最为成功的是，爆炸了日本在虹口的海军军火仓库。为此，军统给袁殊记了大功。

　　1937年上海沦陷后，岩井英一又回到了上海，并成立了一个日本特务机关“特别调查组”，袁殊自然也成为了其中一员。当然，这事不仅潘汉年知道，军统也是知道的……由于袁殊迭立奇勋，戴笠把他召到香港予以奖励。在香港，袁殊还见到了潘汉年。

　　由戴笠亲自任命为军统上海区国际情报组少将组长，后根据组织安排充当“汉奸”，打入日本谍报机关，出面组织“兴亚建国同盟”，并以此为招牌，秘密组建新的情报据点，将一份份重要的战略情报从敌人的心脏发送到了延安。袁殊从“岩井机关”获得的重要情报有：

　　⑴1939年英法企图牺牲中国对日妥协的远东慕尼黑活动。

　　⑵1941年6月13日德苏战争一触即发的报告，为此苏共中央曾向中共中央表示感谢。

　　⑶德苏战争爆发后，日本动向是南进而非北进，以及日美谈判的情报等。

　　1945年10月7日，袁殊在党组织的安排下，秘密到苏北解放区，化名曾达斋。并于1946年重新履行入党手续，结束了长达14年的地下生活。