果然，不多久，沈醉便被戴笠任命為情報組組長。手下的特務大多是資歷老，功績高的，這些人的出身行道五花八門。但戴笠不拘常規，破格提升沈醉。從此，沈醉走上了死心塌地為戴笠效命的一條萬劫不復的罪惡之路。
他第一次擔任冷血殺手，奉戴笠之命，制裁一個違紀的軍統特務。這名特務和他朝夕相處，沈醉毫不膽怯，兩人同居一室，他趁對方在睡夢中將其殺死。隨後，他在轟動一時的「怪西人案」的刺殺活動中，替宋子文誅殺刺客而名噪一時，為戴笠大加讚賞。
1935年以後，沈醉兼任了上海警備司令部偵察大隊的公職。他更是在孽海中越陷越深，負責軍統的大部分綁架工作。他一接手，就受到戴笠的刮目相看。原來，軍統特務們這時是採用上海綁匪的一套老方法，由幾個特務以手槍威脅著將人強拉上汽車。這種辦法時常遭到意外麻煩，最難處理的便是被硬拉到汽車旁邊後，被綁的人總是昂著頭盡力掙扎不肯上車，雖然一邊一個特務挾持著並且用手槍抵著腰部，仍不易推進車門。為此，性格暴躁易怒的戴笠常叱罵那些特務是蠢豬笨蛋，只會用力氣，不會用腦子。
沈醉走馬上任後，很動了一番腦筋。他帶著自己率領的十來個小特務經常策劃、密謀改進綁票的方法。沈醉認為，他們有公開的職務身份，還有在英、法兩租界攜帶手槍的證件，整天可以將手槍帶在身邊進出租界，萬一失手，便可改綁票成公開逮捕。
當他們最初研究出一套強拉上車的辦法後，戴笠非常稱讚。其實這種辦法很簡單，當把綁到的人拉到汽車旁邊時，先有一人在車內將車門打開，挾持的特務，一人用手槍抵住其腰背，一人以拳猛擊他的小腹，這時被擊的人自然會將腰一彎，正好是一個上車姿勢。緊接著另一特務用手壓住他的上身不使再昂頭，車裡的特務再一拉，這樣就能夠趁勢將被綁架者推入汽車。這往往是緊要關頭千鈞一髮的時刻，分秒都得爭取，因此他們得空便加強練習。後來，他們這一套手法鍛煉得很熟練準確，即令被綁對像狂呼大叫，他們也只要幾分鐘就能將他綁上汽車。附近的巡捕發覺後，往往連警笛都沒有來得及吹響，他們便已一溜煙開車跑了。
為了做到「一手軟，一手硬」，接著，沈醉又投戴笠所好，進一步研究出「軟」的綁架辦法，不僅僅局限於偏僻地區，而是在大庭廣眾之下公開進行綁票而不露痕跡。
沈醉帶著特務們又漸漸找出了許多新的竅門，行之有效的方法又增加了好幾種。例如，他們事先偵察好要綁架的對象經常經過的路線，便將汽車開去停在附近，當對像走到離汽車不遠的地方，由一個特務從背後用兩手蒙住他的眼睛，並以大拇指用力掐在兩耳根下命門部位，使之無法掙脫，另一特務則緊握對像兩手，兩個特務同時狂笑說：「這一下你猜不到是誰了！」過路的人以為是在開玩笑，被綁的人還沒弄清是怎麼一回事的時候，已被連拉帶推綁進汽車，縱然發覺想叫喊也來不及了。
有時甚至不用汽車，臨時僱人力車也能把人綁了回來。那是先準備一條一頭裝有鐵砂等物的橡皮管，由一個特務從對像背後猛擊頭部一下，便立刻飛逃。當這個對象被擊昏倒地後，另一特務便裝作這人的親友，一面扶著一面大叫抓兇手，一面假充好人叫人力車（或在附近租汽車），偽裝送往醫院急救，等抱上汽車或人力車後再在途中改變地點偽稱先送回家，這樣就很順利地把人綁回來了。有次用這個方法綁一個畫家，正遇到他的學生，特務們便馬上要他去通知他家裡的人到廣慈醫院去。這個學生當然願意，於是便輕易地支開了。
沈醉的這一套辦法出籠後，戴笠樂不可支，立即在軍統上下全力推行。他由此平步青雲，很快就混成了軍統最年輕的少將。
在以後的軍統暗殺活動中，沈醉以行事周密、手段毒辣而著稱，先後參與了暗殺報業大王史量才、楊杏佛，監視宋慶齡等一系列大的活動。
極度機密情態下，沈醉、毛人鳳面謁蔣介石，已經下野的蔣介石凜然作態，他對沈醉說：「古有聶政、專諸這類俠士，今有雨農這類英雄，他們都是捨生取義，浩然正氣的代表。」密歸上海，沈醉磨刀在手，李宗仁「奉旨待誅」。
江南小鎮溪口，蕊寒蝶冷，寒氣森森。惟有迎霜怒放的臘梅暗香盈袖。
極度機密的情態下，沈醉在毛人鳳的帶領下，悄然隱匿南京，不露聲色地趕往了溪口。一路上，毛人鳳對親自駕車的沈醉反覆叮囑說：「見了總裁，一定要表示堅決完成好任務。」
沈醉點點頭，心裡卻是苦不堪言。他平生最怕見三人，一是軍統二號人物鄭介民的老婆，此人依仗丈夫權勢，頤指氣使，貪得無厭，時常令軍統特務為她幹些不法勾當，非常難纏。其次是蔣介石的侍從室主任錢大鈞，此人儀態威嚴，畢業於保定軍校，做過黃埔教官，是國民黨軍中元老級的人物。他因「西安事變」險些喪命，一直認為是軍統特務們壞了事。沈醉每次見到此人，都能感覺到對方瞧不起人的神態中又暗含故意刁難。
第三個人便是蔣介石了。按理，沈醉多次見過他，還差點被選調為宋美齡赴美的隨從武官，因戴笠不捨，編方打條，搪塞住宋美齡，他才得以繼續留在軍統。可他為什麼怕見蔣介石呢？原因是蔣介石禮儀繁縟，對部下尤其是軍方人物，特別看重對方禮儀。他自以為深得曾國藩的冰鑒識人精髓，往往以人的衣著、風貌、眼神，決定其好惡。戴笠摔死前，摸準了蔣介石的這些稟性，每有軍統特務謁蔣時，他必要反覆叮囑、交待，並細緻到打探揣摹蔣介石心情的地步，然後再從問對、姿態、舉手投足，反覆演練設計好，這才放心。