同年，根据日本外务省安排，袁殊作为“兴亚建国运动”代表出访日本。在日期间通过与日本外相吉野三郎及其他诸位内阁成员谈话，分析出二战期间日军的战略动向：1、直接南进东南亚，暂时放弃北进苏联。2、日美谈判破裂，日本欲对美宣战。
1941年7月10日，潘汉年将袁殊发来的情报直接转送延安，延安再将情报拍送苏联。据此情报，苏联红军东撤西援，从根本上保证了斯大林格靳保卫战的胜利，击退德军，扭转了二战局势。为此，苏联红军特意致电中/共表示感谢。潘汉年也因此情报的准确及时而倍受中/共情报部门肯定。
1941年，实为多事之年。潘汉年突然要求亲晤岩井英一，要求袁殊为其联线。袁殊认为此举极其危险，极力劝阻，但潘汉年执意要与日本人会面，袁殊执行任务。潘汉年化名胡越明，此后数年一直与岩井英一保持联系，而这些情况潘汉年并未向中/共情报部门进行报备，也为日后“潘汉年杨帆案”定下了注脚。
1945年抗战胜利后，袁殊被授予“中将”军衔，任命为军统直属第三站站长。而袁殊却在私下变卖家资，全部所得尽归入中/共上海地下檔组织。1946年年初，袁殊及其几位部下（同属中/共地下檔）回到解放区，至此，军统才真正发现其中/共檔员身份，为此发下全国通缉令。
来到延安后的袁殊，因其特殊的政治经历，组织建议其改名为“曾达斋”，定级为旅级。1947年重新履行入檔手续。1948年调入李克农的情报部门工作，专攻日美情报研究。1949年新中国成立后转入研究对港贸易问题，定居北京。同年，曾达斋与第二任妻子王端离婚，王端回到上海定居。此后，曾达斋每次出差去上海，都会前去探望王端。
1954年底，时任上海市副市长的潘汉年来到北京。曾达斋赶往北京饭店与之会面。潘汉年直言自己要出大事了，并感叹：“干我们情报工作的人大都没有什么好下场，中外同行都一样。”
1955年初，曾达斋最后一次出差前往上海，在前妻王端的住处，预言自己将要出事。王端力劝其迅速转往香港，被曾达斋拒绝，只说须即刻返京，前途未卜。
1955年3月10日，上海市公安局局长杨帆被捕，拉开了“潘汉年—杨帆案”序幕。同年4月3日，潘汉年以“内奸”身份被捕。4月26日，李克农以开会为由，将曾达斋请上包车，车子直接开到监狱门口。曾达斋长达27年的牢狱之灾上演了。
据统计，“潘汉年案”所涉及到的人员竟达千人之多。直接被捕者就有八百三十人。受檔纪处分者也有一百余人，受此影响的檔外爱国人士还不在统计范围之内。当年曾在上海为潘汉年服务的地下檔员几乎无一漏网。
1965年，曾达斋被收押10年之后被定罪，判刑12年。之后又不断被加刑。
1968年，曾达斋第三任妻子端木因受恐吓而吞服大量安眠药自杀，未遂，后离家出走，至今下落不明。
1980年，69岁的曾达斋被释放，却仍无自由之身，行动亦受限制。他曾向组织提出前往日本或香港安度晚年，却未被允许。
1982年8月2日，潘汉年被平反，9月6日，曾达斋亦被宣判无罪，折价归还其所有财产，承认其1931年入檔之事实，在北京西苑新增配住房一套，享受原定级别待遇。
曾达斋向组织提出恢复原名“袁殊”，理由为：“用袁殊这个名字没有什么可羞耻的。”
此后，年迈的袁殊曾回到潘汉年家乡前去悼念早逝的故友，与逝者共同缅怀过往的峥嵘岁月，写下了《履痕重印江南路》的文章。
