1944年11月，汪精卫病死在日本，消息传来，汪伪政府一阵骚动，大家都担心自己的下场，陈公博很快取代汪精卫，成为汪伪政权的头号人物。

应该说，陈公博的崛起对李时雨来说是一件好事，能够让他在汪伪政权中升得更高，但是在半年前李时雨受汪伪政府派遣到日本考察时，没发现日本已经出现物资严重不足的情况，以前男人的工作全部都是女人来干，由此，他推断出日本发动侵华战争这么多年，已经走到了穷途末路，抗战胜利很快到来。

于是李时雨也在为自己寻找后路，恰好在汪精卫去世后没有抢到好位置的周佛海担任上海市长，对李时雨格外器重让他继续担任伪上海市警察局司法处处长。

李时雨选择跟随周佛海的一个主要原因是，周佛海暗地里一直跟重庆方面有联系，周佛海早年跟蒋介石之间的关系还算可以，在投敌叛变后为留后路，在1942年曾派人到重庆与蒋介石取得联系，蒋介石没有拒绝。

自此以后，周佛海一直向重庆方面输送重要情报，甚至还帮助戴笠用计除掉了汪伪政权特务头子李士群等人。

在日本投降时，为求活命，周佛海当即给蒋介石拍发电报，表示他将用控制的一万多武装力量维持上海的秩序，等待国民党来接收。

当时国民党主力都在大后方，想要接收上海确实有一些困难，而新四军则一直在敌后活动，更方便接收上海等大城市。

蒋介石于是任命周佛海为“军事委员会上海行动总队”总指挥，李时雨则被任命为行动总队军法处少将处长。

周佛海把李时雨叫到官邸，让军法处全体出动稽查，只要发现新四军，立即拘捕。

在此之前，中共中央华中局已经派遣张执一化装潜入上海与李时雨取得了联系，李时雨从军火库中搞到一批武器让张执一运送出城。

根据张执一的指示，李时雨策动伪警保安一团和三个保安大队起义，但是因为形势发展变化，党中央决定集中力量进军东北，解放上海暂时停止，李时雨受命打入国民党内部。