同时，关露充分利用《女声》编辑的公开身份，注意发现和采用进步文学青年的稿件，其中有丁景塘的《星底梦》、《向日葵》，杨志诚的《舟山群岛上的渔盐农妇们》、《秋潮》等。在关露的努力下，《女声》的销售量达到了每月6000份以上，有好几次还过万份，在当时的环境下是非常难能可贵的。关露一面搞好编务，一面把收集到的情报资料送给地下党。
1943年8月，日本当局为了拉拢和利用日本本土和它所占领的殖民地文学界人士，决定在本土召开所谓“大东亚文学者代表大会”，恰好佐藤俊子要派关露代表《女声》去参加大会。在得知这一情况后，关露迅速向当时的上海的地下党负责人吴成方汇报。吴成方认为这是一个可以利用的机会，如能代表《女声》去日本一趟，可以看到和听到许多有用的情报，当即指示关露要尽可能成行，关露答应了组织的要求。
事实上，关露非常清楚此行对她来说可能是凶多吉少。一来，当时正值中日战争期间，一旦日本政府将她作为人质不让回国，她将在异国他乡受到身心的巨大摧残，甚至可能客死他乡；二来，即使日本政府不会下毒手，但是在国内，因为多数人不知道自己从事的是地下工作，肯定要背负“汉奸”的骂名。
关露还为此曾经犹豫过，但是想到灾难深重的中国正在遭受日本帝国主义铁蹄的践踏，四万万同胞还处在水深火热之中，地下党也一再要她“放下包袱，大胆工作”，她终于鼓起勇气战胜了自己的胆怯，说服了自己。出发前，中国的赴日代表包括关露、张爱玲等十几个人全被登报，并配发照片。关露看到自己的照片登在报上，不仅潸然泪下，她又一次犹豫了。
正巧，潘汉年给她一个新的任务，交给她一封信，要她到日本后亲自将信给秋田教授，并再次鼓励她要勇敢。因为当时在中国的日共领导人野坂参三与本国领导人失去了联系，希望通过老朋友秋田恢复与他们的联系，恰好佐藤俊子给关露介绍的日本朋友中就有秋田。为了党的事业，关露不再犹豫，再次上路了。
在日本，关露圆满完成了交信任务。这次大会，日方要求中方代表都要发表所谓“*****”、“中日亲如一家”等内容的讲话，关露断然拒绝，并向日本人抗议道：“我是搞文学的，是妇女刊物的代表，不懂政治，这个题目我不会讲。”最后，她把题目换成《中日妇女文化交流》，日方最终同意了。关露讲话的内容主要是日中两国妇女要加强交流，要多学习一些对方国家的语言，以利于各方面的交往等等，通篇并没有吹捧日本****的只言片语。
在日本期间，关露还参加了日本文学界妇女座谈会、中国留日学生座谈会等活动，结识了日本女作家稻川洼子、同盟社记者村山谦和一些留日中国学生，了解到战时日本的一些经济、政治情况和日本国内各阶层人士对中日战争的态度等问题。她在日本处处留心，多听多看，把搜集到的材料记在日记本上。
就在关露到日本去完成党组织交给的任务时，国内隐蔽战线的斗争也在激烈进行。在李士群的软硬兼施下，不少军统、中统特务都倒向了汪伪政权。这使得戴笠、陈立夫对李士群恨之入骨，欲除之而后快。戴笠曾命令手下特务，不惜一切代价干掉李士群，但都因种种原因没能得逞。
为除掉李士群，国民党特工想了许多办法，甚至派中将唐生明卧底汪伪，去策反汉奸周佛海、陈公博等人。他成功地策反周佛海等人后，经商议，谋杀工作由周佛海主持，丁默邨从旁协助。周佛海接到除奸令后，制定了杀死李士群的三个策略。“上策”是利用日本侵略势力，即日本军人和李士群之间的矛盾杀死他；“中策”是利用李士群与其他汉奸的争斗除掉他；“下策”就是直接派军统特务搞暗杀。经过反复比较，最终军统采纳了“上策”，要借日本人之手除掉李士群。
恰在这时，李士群的后台老板日本人晴气庆胤奉调回国。他的继任柴山兼四郎中将对李不听使唤，早就不满意。李士群掩护日本宪兵悬赏缉拿的军统特务余祥琴逃脱之事这时又被查知。周佛海乘机找到了日本华中宪兵司令部特科科长冈村少佐，请他帮助干掉李士群，冈村满口答应下来。冈村原打算派人行刺，因为李士群防范很严，几次都没有得手。最后决定用下毒的办法。
1943年9月6日晚，李士群接到冈村少佐的邀请，在上海百老汇大厦冈村家里为他设宴。李士群不想去，因是日本人请客，碍于面子，还是硬着头皮去了。一同吃饭的只有四人：冈村、熊剑东、李士群及其随行的伪调查统计部的次长夏仲明。席间，冈村的夫人将日本风味的菜肴一道道端上桌。李士群心里有戒备，看见别人动了的菜，他才稍加品尝。最后，冈村夫人端上了最后一道菜，是一碟牛肉饼。冈村介绍说这是他夫人最拿手的菜肴，请李士群赏光尝一尝。
看到其他三人把面前的牛肉饼都吃得精光，李士群也吃了三分之一。两天后，李士群突然感到不适，开始是腹痛，接着上吐下泻，送医院抢救。经检查，李士群中了阿米巴菌毒。阿米巴菌是用患霍乱的老鼠的屎液培育出来的一种病菌，这种病毒当时只有日本才有。人只要吃进这种细菌，它就能以每分钟11倍的速度，在人体内繁殖。在繁殖期内，没有任何症状，等36小时以后，繁殖达到饱和点，便会突然爆发，上吐下泻，症状如同霍乱。到了这时，人就无法挽救了。1943年9月11日，李士群在交代完让手下干掉熊剑东的遗命后，便一命呜呼。
关露回到上海，首先得到的就是汪伪特务头子李士群在家中神秘暴毙的消息。有人认为是日本人得知李士群与共产党发生了联系，便设计毒死了他。更多的人认为是特务头子戴笠非置他于死地不可，才借日本人之手除掉他的。
从日本回到上海后，关露出席“日本大东亚文学者代表大会”的新闻已在国内传开。一篇登在1943年《时事新报》上的文章写道：“关露完全是在畸形下生长起来的无耻女作家。”有文章称，关露的“汉奸生涯”达到了顶峰。
关露把自己在日本的所见所感，把日本社会的思想动态，写了三份材料交给地下党组织。第一份材料叫《留学生的日记》，写通过中国留学生的眼睛看到的日本社会动态；第二份材料叫《滑稽的代表》，写“大东亚文学者代表大会”期间会场上、宴会上的各种丑态；第三份材料叫《秋雨的声音》，写日寇侵华战争期间，日本人民的痛苦生活、厌战情绪和文化界对这次代表大会的冷淡蔑视。可是，不知什么原因，从那时起，关露再也没有得到党组织的任何指示。她只好坚守阵地，靠自己的笔去战斗，一直到日本人投降。
虽然在抗击日本的情报战线上取得了很好的成绩，受到地下党的高度认可，但是身在日伪心脏的关露始终没有放弃离开上海到延安根据地的打算。她曾用暗语“想去看望母亲”给在重庆的妹妹胡绣枫写信，胡绣枫当即将姐姐的心愿向八路军驻重庆办事处负责人邓颖超作了汇报。不久邓颖超告诉胡绣枫，说延安已和上海地下党联系过，上海仍让关露留在那里工作。胡绣枫只好给姐姐回信说：“母亲不让你来，希望你继续留在上海照顾弟妹。”
身处敌人心脏之区，时时刻刻都面临着险境。但关露既投身于革命事业，早已把生死置之度外。为了应付随时可能发生的意外情况，她每天上班前都要想好口供。在这些如履薄冰的日子里，她没有忘记主动打开工作局面。在联系出版业务时，关露结识了太平洋出版印刷公司的两位工作人员卢潇和杨丰，在与他们的接近过程中努力争取和影响他们的思想。后来，卢潇调到汪伪政府的物资统计委员会工作。这个机构专为日本****政府调查日军占领区的军用物资的品种和数量，也统计一部分日军在占领区计划掠夺的中国政府和中国公民的财产。关露让卢潇把敌人的物资统计表偷抄了一份。
1944年底，张仁奎逝世于“范园”时，关露正在上海。
当关露知道张仁奎谢世后，她的心很痛。这时，她被《时事新报》骂成“在畸形下生长起来的无耻作家。”从日本回国后，她本想第四次去拜访张仁奎，力争完成她最初设计的给张仁奎写传记的创作计划。但她知道张老太爷最恨日本人，她又成为“无耻女作家”而处在风口浪尖上，她不想给张老太爷惹麻烦，所以，关露想来想去，就彻底地打消了给张仁奎写传记的想法。现在看来，这真是遗憾。许多珍贵的史料随着张仁奎的谢世而消逝，更重要的是那段传奇的历史成为了空白。在关露的内心，对于张仁奎的崇敬至极，甚至达到了十分崇拜的程度。她希望以后有一个闲暇的时间，来写这部传记，可是她的心愿最终也未完成。
1945年4月，一直关心和保护关露的佐藤俊子因患脑溢血去世了，关露显得更加孤独和寂寞。她接替了《女声》总编辑的职务，日本领事馆也派了名誉董事。《女声》历时三年多，编印38期，成为上海沦陷期间一份有影响的妇女刊物。日本投降后，《女声》随之解体。
经过全国各族人民八年的艰苦抗战，1945年8月15日，日本宣布无条件投降，中国人民抗日战争终于取得了胜利。蒋介石迅速组织人马四处收复“胜利成果”。国民党的“接收大员”、第三方面军二处处长毛森（毛人凤族侄）抵达上海，除了接收日本人的武器装备外，还开展“肃奸”运动，通过调查收集了一份日伪时期的汉奸名单，并准备一个个逮捕、暗杀。关露的名字也赫然出现在毛森的逮捕名单上。
这一情况被当时国民党第三方面军的上校参议、关露的大学同学、地下党员钟潜九获知。事不宜迟，钟潜九马上通过秘密渠道将消息通知了关露。关露找到长期联系她的吴成方，提出迅速转移到解放区的要求。吴成方做不了主，遂向中共南方局、向周恩来报告。当时，周恩来正陪着毛主席在重庆与蒋介石谈判，以揭露蒋介石“假和平，真内战”的阴谋。获悉关露的处境非常危险，日理万机的周恩来迅速做出了尽快将关露转移到解放区的指示。
那是1945年9月的一天下午，趁着毛泽东正在会见“小民革”常委的间隙，周恩来抽空把李剑华夫妇叫到曾家岩50号楼上去，详细询问关露目前在上海的情况。因为李剑华准备随同国民党社会部部长谷正纲去上海办事，已经由陈家康向周恩来汇报过。李剑华向周副主席介绍了关露在上海的危险处境。周恩来当即指示李剑华说：“请你到上海后转告关露同志，要格外小心，警惕敌人加害她！如果敌人知道她是中共党员，很可能故意把她抓去，用汉奸的名义除掉她。事不宜迟，你们一定要想方设法把她转移到比较安全的地方去。”
周恩来的嘱托，李剑华铭记在心。到上海后，李剑华第一时间找到关露，转述了周恩来对她安全的担心，让关露马上找组织，请组织把她转移到安全的地方去。李剑华建议说：“最好是转移到解放区，比方苏北新四军一带。”
过了两天，夏衍找到关露，转告了组织上决定先把她转移到一个小城市或是农村。在那里有自己人的武装保护，安全有保障，不会出问题。夏衍特别叮嘱关露在没有转移之前，暂时把自己隐蔽起来，在家等着，不要抛头露面，组织上正在想办法，不久就会有人联系她转移。为了防备敌人突然袭击加害她，关露把自己隐蔽在熟人卢潇家中。
10月14日清晨5点，天还没有亮，卢潇把关露送到静安寺。一辆美国军用吉普车，已经停在那里了。车上坐着两个美国记者和交通员戴善。刚离开上海不过20分钟，前面有一个大栅栏，这是国民党军队，有五六个国民党兵持枪把守。
吉普车开到大栅栏边突然加快速度，直接冲了过去。又开了一阵子，到一个石拱桥附近停下来。组织上已经和此地的老百姓约定好，由当地百姓用船把关露他们送到游击区。在浙东游击纵队，司令员何克希接待了两位美国记者，关露被聘为司令的临时翻译。当天晚上，楼适夷安排关露在一个老乡家睡了一夜。第二天便随部队行军。走在半路上，关露从一只小船上岸休息的时候忽然碰见袁殊、鲁风，还有两个女的。
10月30日，关露和袁殊他们一起转移到苏北淮阴新四军根据地。