随着不断的学习，中西功对中国国情的了解日益加深，他抛弃了军国主义的祖国日本，坚定站在了中国人民一边，还对马列主义产生了浓厚的兴趣。1930年，当他发现日本海军士官生队来沪参观是为了熟悉侵略战场后，中西功立刻赶印了反战传单加以宣传；1932年"一二八"事变爆发后，中西功又立刻以"撤出侵略战争"为口号组织斗争，迫使领事馆同意包括中西功在内的一大批被强制送上战场的日本学生回国。
在回国的轮船上，中西功遇到了尾崎秀实这个改变他一生的人。那一年，中西功22岁，尾崎秀实31岁。当时，尾崎秀实的公开身份是《朝日新闻》常驻上海的特派员，而他的真实身份则是共产国际远东情报局的成员。
1934年，中西功进入日本在华最重要间谍机关"满铁"调查部工作。由于中西功深谙中国国情，他于1938年被提升为"满铁"上海办公室调查处主任。同年日本"支那派遣军司令部"成立，其特务部从"满铁"将中西功借调来沪，没想到这个"支那通"从事的却是相反的工作。
中西功这次到达上海后，通过同文书院同学、中共党员西里龙夫介绍，正式加入中国共产党，成为一名"红色特工"。此后，中西功把日军特务部的绝密资料，如日军占领武汉后已决定停止战略攻势、对蒋介石的诱和进展、日蒋汪三方关系变化，以及日军在华兵力调配，秘密发往延安。
对于中西功的工作，八路军总部作战参谋杨迪曾回忆道，当时日军的重要行动，未经发起我方均能提前得到可靠情报，而八路军总部被袭击和左权将军牺牲等重大损失，则都是发生在中西功小组被日军破获之后。
