汉训班的干部配备相当强。班主任按照军统惯例由戴笠兼任，实际事务由化名程益的程慕颐副主任负责。程慕颐不在时由政治指导室主任沈之岳（化名李国栋）负责。1939年秋天，沈之岳随程慕颐到汉中办班，俨然一个中共专家。在汉训班，学员要进行为期三个月的培训，除了参加政治学习外，还要进行射击学、爆破学、兵器学、投毒学、擒拿术、化装术等特务专业的学习。怎么打入延安，是这些特训班的主要课题。张国焘撰写的教材，主要是介绍中共上层情况，对于间谍行动没有多大意义。戴笠就指示，凡是去过延安的特务，都要撰写一份“怎么打入边区”的文字材料，写清楚自己去的经过、注意事项和打入办法。沈之岳先后去过延安两三次，在抗大还加入了共产党，在军统之中大为走红。
程慕颐、沈之岳先后派汉训班特务潜入中共的军委二局（军委情报部门）、陕西省委、边区保卫部门、绥德专署、陇东专署等诸多要害部门。后来，由于庆阳县教育局长吴南山（汉训班学员）弃暗投明，边区保卫部门放长线钓大鱼，让吴南山继续潜伏，并保持与上线的联络。利用这一线索，至1942年底，汉中特训班案件（又称“戴案”）全案告破，共发现军统潜伏特务32名，堪称延安锄奸工作的巨大战果。毛泽东亲自表扬对于此案的侦破。军统“戴案”的破获，为延安除掉一大隐患。（郝在今《中国秘密战》）
鉴于延安安保措施较为严密，沈之岳一直不敢轻举妄动，并且切断上下联系。因此，他并没有被“戴案”牵连，得以继续潜伏下来。
沈之岳何时结束其潜伏岁月？据他在1983年在台湾接受访问时透露，某次，他推荐的敌后工作人员不慎暴露了身份，他被迫返回重庆。1941年冬天在戴笠引荐下，蒋介石单独召见了沈之岳，嘉勉有加。戴笠立即任命沈之岳为军统局第一处科长。（王丰、曹佐才《“潜伏”战国共各胜半场》）这是沈之岳在国民党军统系统中第一个见光的职衔。
原军统大特务沈醉回忆说：“据说沈之岳去过延安两三次，他曾在张国焘主持的特种政治问题研究室工作过。他当时在军统中很受戴笠和郑介民、毛人凤等的重视。他和我常拉‘同宗’关系，私人间虽有点感情，但他对他去延安的情况却谈得很少。”（《沈醉回忆作品全集》，九洲图书出版社1998年版）由此推测，沈之岳很可能曾在延安和新四军之间担任过联络员之类的工作。他可能于1939年离开延安，并没有暴露身份，照旧“为党工作”，途经国民党控制区就是他和军统交换情报的机会。只是，在共产党面前，他是抗大二期毕业生“沈辉”；在国民党面前，他是军统特务“李国栋”。没有人知道这是同一个人。
1943年，军统局成立东南特侦站，沈当站长，并兼任军事委员会忠义救国军淞沪指挥部政治部主任，沈从后台走到了阳光的下面。共产党那边，也就瞒不住了。中共至此才得知他已为国民党工作，从此视之为叛徒。
从1933年被戴笠说服成为特务工作者，打入中共驻上海组织，到1941年冬天回到重庆，沈之岳深入中共组织及中央核心历时9年。曾与沈之岳共事的张爱萍，对沈有过如下评述：“沈之岳9年共产党员资历当中，7年是模范党员。他个性跟周总理很像，内敛、温柔而含蓄。”（曹佐才《国民党第二代谍王沈之岳》）
