1941年10月25日，中西功返回日本国内，第一个电话打给尾崎秀实，没人接。再打，接电话的换成一个陌生的男人。中西功又打电话给尾崎秀实的一个助手，他从电话里嗅出了一股不祥的信息：尾崎秀实出事了。事实上，就在中西功回日本的前一周，东京“佐尔格小组”暴露，尾崎秀实和佐尔格先后被日本的特高课秘密逮捕。在孤立援的绝境中，中西功以找朋友的名义，大胆独闯军方的报道部。从记者们的高谈阔论中，中西功知道了留驻中国南方的日本部队已在台湾集结，参加关东军特别大演习的各部也正在海运南下。种种迹象表明，日本南进作战意图十分明显。中西功又去找了一个在银座开小书店的朋友。这个朋友的姐夫在军令部当通讯参谋，收发电报，内幕消息特多。正是通过这个关系，中西功进一步证实了日美谈判一旦破裂，日本就要跟美国开战的情报。中西功立刻返回上海，再查满铁的秘密档案，最终锁定日军南进作战，最早可能是在12月1日，最迟可能是在12月15日，12月8日的可能性占到90%。1941年12月8日（夏威夷时间12月7日）凌晨，日本偷袭珍珠港，太平洋战争爆发，第二次世界大战迎来历史拐点。而中西功也因为准确预报了日美开战的日期，名留青史。

当然，中西功这样频繁的活动自然而然的引起了日本特高课的注意，1941年底，中西功收到了化名“白川次郎”的人从东京发来的电报，内容是“向西去”。这个暗号的意思是，劝告中西功“从速撤走”。1942年年3月，中西功获悉，关东军宪兵司令部已向上海日军司令部提出了将他“秘密逮捕，送来审讯”的要求。再往后，中西功察觉到有日本特务秘密监视自己的迹象。自己的身份是不是已经暴露了？有同志劝告中西功设法撤退，但他考虑到自己的职务能够获得更多的情报，便迟迟下不了决心，觉得事情还可以缓和，很快，在1942年5月，日军第13军发动了浙赣会战。中西功设法取得了“从军调查员”的资格，打算到达浙赣线后相机出走，前往后方根据地。不幸的是，到杭州后，中西功突然被东京直接派来的“特高课”特务诱捕，并押往东京。

被捕后，中西功受到残酷的刑讯折磨，一度被拷打至内脏出血，不省人事。他坦然承认，出于信仰向中共提供过情报。面对特务，中西功说：“再过3年，日本将败。然后我就会大模大样地出去。”

而这样的一番话，在此时的日本讲出来可以说是绝对大逆不道的，这简直就像是一个儿子诅咒自己老爹早点死一样，自然而然，中西功因为这句话吃了不少皮肉之苦，然而中西功的操作更让人不可思议――他在被审问时列举了掌握的大量国内数据，可辩驳地说明了侵略战争持久的前景必然是经济崩溃和彻底战败。同时被捕的中共党员西里龙夫更以雄辩的教授式口才，把审讯室当成讲堂。警官们对此十分惊奇，又引出莫大兴趣……然后，让人意想不到的一幕出现了，从此以后，每天审讯室里都会出现授课式的场面──每天，中西功都会一脸平静的进入审讯室，在坐下后便清清嗓子说：“今天，讲一下世界共产主义运动对日本的影响及未来……”、“今天，讲一下中国共产主义运动发展史……”、“今天，讲一下什么是共产主义”，而原本高高在上的审问者，此时则像小学生一样洗耳恭听并写下几大厚本记录。那些警校毕业的高等生过去受的全是军国主义奴化教育，而此时听到这些前所未闻的革命理论，再联系战事失利及国内饿怨载道的情事实，在对过去的信条产生怀疑的同时，也对被审者有了些尊重。集体庭审时，中西功和西里龙夫等又侃侃而谈，警视厅官员和看守们都愣着听讲，主审法官急忙窘迫地打断讲话说：“此处不是宣传共产主义的讲坛，今天闭庭！”

由此可见，中西功对共产主义事业的忠诚，以及对正义的坚持。

1945年8月15日，日本政府正式宣布条件投降，而中西功也在经历了漫长的审讯之后迎来第一次公审。9月，法庭宣判中西功死刑，等待执行。