1949年3月解放军开始渡江，大批国民党军撤往舟山。这时，沈之岳的新职为保密局“苏浙情报站”站长。他不会想到，在舟山站的这一年的任职过程，会成为毕生政治生命的又一转折点。

1950年3月，保密局破获了中共台湾省工作委员会书记蔡孝乾“共谍案”。蔡供出中共华东局指派的女地下党员朱谌之。朱携带包括台湾战区战略防御图在内的重要军事情报跑往舟山后，准备俟机搭船，前往上海。台北的保密局密电舟山的沈之岳，命令他务必逮到朱谌之，否则中共大军很可能会利用朱谌之传递的情报登陆台湾。沈之岳立即地毯式过滤舟山岛上四五十万军民，终于找到朱谌之的下落，予以逮捕。吴石“共谍案”随之水落石出。沈之岳立了大功，蒋氏父子由此对沈印象深刻。

更令蒋介石、蒋经国印象深刻的是，浙江解放后，他们十分担心共产党会进行报复，对蒋家毁家挖坟。沈之岳竟然“心有灵犀”，给两蒋送来一份特别的礼物——蒋氏故乡奉化溪口的最新照片。“潜行溪口拍照”到底是谁干的，双方说法不一。台湾方面的史料称沈之岳策划了此事，“派人”前往大陆拍照。这一说法得到大陆原公安部部长王芳的证实：国民党败退台湾后，沈之岳曾随胡宗南在大陈岛担任情报站站长。当时，他派人潜回蒋介石故乡奉化，将蒋母墓、丰镐房、报本堂、雪窦寺的诸多景物，拍成照片，献给蒋介石。蒋介石甚为称赞。（《王芳回忆录》）不过王芳还有另一种说法，他说沈之岳这个人很狡猾，曾经“亲自”跑到溪口给蒋介石拍照片送回去。他还提到沈之岳潜入的细节，说沈是化装成教师完成这一拍照。蒋介石从照片看到蒋母之墓、丰镐房、雪窦寺等皆安然无恙，极为舒心，沈的飞黄腾达自此而始。

这时，把持台湾特工系统的蒋经国需要一个真正属于自己的首席特工。数宗奇功，使沈之岳成为蒋氏父子颇为青睐的人选。1950年5月，蒋介石任命沈之岳为“总统府资料组”石牌训练班副主任，协助蒋经国办理培养特务干部的石牌训练班。这也是沈之岳与蒋经国关系愈趋紧密的时期。日后沈之岳任大陈防卫司令部政治部主任的4年多时间里，蒋经国多次到大陈，与沈朝夕相处，渐渐感情深厚。

1956年底，沈之岳被派到香港，被任命为“中央委员会南方工作组组长”，一直到1958年春天才结束。沈之岳这趟任务是为何事？显得十分神秘。1958年春，沈之岳结束了香港的任务回台湾接任调查局副局长。1960年冬天，蒋氏父子又调沈之岳为“国防部情报局”副局长（作者按——“情报局”前身是军统局、保密局），并兼任国民党中央第二组副主任，连任中央委员16年。

1963年4月20日，沈之岳潜至澳门，设立特务机关，部署对大陆进行袭扰、情报活动，并试图刺杀当时出访柬埔寨的国家主席刘少奇。时任公安部部长王芳回忆说：这一回，沈之岳化名孙子超，在澳门新新酒店、同盟酒店各开一个房间，实际住在“中二组”澳门特一组的驻地。沈特离台前夕，我们就搞到沈入澳后活动任务、接见人员、与台湾联络的信件和电报等情报，经我华南办事处直送北京。当时，中央决策层曾考虑将沈之岳从澳门捉拿来大陆归案，给蒋介石父子以颜色看看。后采取较缓和的措施，即由公安部通过外交途径，将沈在澳门和一批特务的活动情况，通知澳葡当局，澳葡当局逮捕了一批特务，将沈之岳驱逐回台……（《王芳回忆录》）