来的特务处扩展为军统局，出于扩大组织的需要，军统广泛招录青年学生，开办特训班。沈醉担任教官。之后，沈醉多次奉戴笠的命令，执行情报搜集与组织刺杀行动。他在上海时，化名陈沧，以某报社记者身份为掩护，活跃在上海社交场合。一次沈醉带着部下执行绑架**地下工作者任务，他们在车里研究诱捕方案时，汽车失控，撞上了一辆洋车，拉洋车的车夫被撞倒，车上恰好坐的是去寺庙拜佛归来的沈醉的母亲。尽管母亲眼睛发花，还是认出了坐在车里的儿子，母亲见开车司机蛮横，便喊沈醉的乳名。车里的几个特工面面相觑，担心把事情弄砸了。沈醉硬着心肠用上海话大骂：“侬瞎了狗眼！喊什么！”母亲不吭声了。其实，母亲能不认识自己朝夕相处的儿子吗！晚上，沈醉回到家，母亲讲，我今天坐洋车，看见撞我们车的汽车里好像有你。

    沈醉满腹愧疚，但他说你儿子哪里坐过汽车啊！母亲半信半疑，沈醉心里十分不安，母亲一直嘱咐他，一个人可以不做官，但要做一个正直的人。善良的母亲不知道儿子整天在外奔波，究竟干些什么事情，不祥的预感令母亲心灵不安，她笃信佛教，天天去拜佛、进香，祈求佛祖保佑儿子平安无事。但是这件事，戴笠对沈醉评价却颇高，说他处变不惊，在母亲面前都不暴露身份，是军统特工的楷模。

    沈醉在军统期间，破获了几宗**潜伏的特工案，在军统内部树立起很高的威信。他很会揣摩别人的心理活动，这为他破案提供了思路，也为他晋升提供了帮助。沈醉几次见到蒋介石的面，发觉蒋介石对部下的仪表、军容风纪十分看重，并且据此决定是否任用。沈醉由此每次见蒋委员长，都很注意仪表。