戴笠很想在军统内部成立一个日电破译机构。他特意从美国聘请来日电破译顾问亚德利——美国畅销书《美国黑室》的作者。此人在第一次世界大战中，曾为美国陆军部破译了上万份外国电报。战后，美国国务院和陆军部为他提供了10万美元的经费，让他创立一个专门破译日本密电码和密表体制的秘密机构——“美国黑室”。在他的协助下，军统局有了自己的黑室——军事委员会技术研究室。不久，亚德利也回国了，戴笠亲自领导这个机构为战争服务。
当时，日本飞机经常对重庆进行轰炸。到1941年，技术研究室不仅能准备地破译敌机前来空袭的时间，而且能准确地得知敌机的起飞地点，飞行路线及高度。重庆防空指挥部决定，利用这些情报，让中国飞机事先飞到高于敌机的云层中，待日机一到，即从上而下地进行袭击。此举果然有用，一贯瞧不起军统的航空委员会，也对其刮目相看了。
戴笠还在沿海地区设电台，破译日本海军部电报，获悉日军将“南进”。戴获取的这份情报非常重要，它使老蒋有充足的时间将囤聚在缅甸的军用物资抢运回来，并事先做好东南亚沦陷后的外援物资运输、电台设置和潜伏人员的安排等工作。
1941年年底，破译机构发现，日本方面突然全部更换了电报密码。他们估计日军将有一次更大的行动，同时加紧了新密码的研究工作。不久，即从日本空军、海军的密电中得知，日本空军正准备向太平洋地区活动，有袭击美国珍珠港的迹象。戴笠向老蒋汇报之后，便通知美国站的肖勃，让其设法转告美国国防部，叫他们注意日本空军的动向。美国佬听后捧腹大笑，认为中国方面根本不可能了解日本军方的行动，甚至认为中国在有意离间美日关系。直到12月8日，日本偷袭珍珠港后，才想起中国大使馆曾向他们提出过警告，这才知道消息来自军统的破译机构。美驻华大使馆武官迪帕斯，就近与戴笠接触，企图从军统方面得到更多的日军情报。
与梅乐斯合作
美国海军部长命海军中校梅乐斯设法尽快地在中国建立一些基地，为美国海军将来在中国沿海登陆做准备，并提出帮助中国建海军的计划。蒋介石表示欢迎梅乐斯，并指定由戴笠协助他。
梅乐斯当时对戴笠一无所知，美驻华使馆武官麦克对他说：“戴笠是一个出名的刺客，是一个‘盖世太保’似的神秘组织头目，那组织在上海时被称作“蓝衣社”，他还成立了专门囚禁政敌的集中营。据说他非常不喜欢外国人，因此，绝少有外国人能见到他。”他听一些到过中国的朋友说，戴笠是个声名狼藉的家伙，要躲他远点。肖勃则对他讲，“戴将军是委员长幕僚中的一位极重要的人物。他是个很好的人，完全可以安排你的一切。”梅乐斯也意识到，若想完成任务，还必须与戴笠合作，否则自己将寸步难行。
到中国后，他与戴笠的合作很顺利。就戴来说，他的抱负决不是仅仅当个特工头目，而是要在蒋死后的最高权力角逐中一决雌雄。戴笠多年来魂牵梦绕的一个念头，就是要打进军界，拥兵自重。他分析当时的形势，陆军是黄埔系的天下，前有何应钦“一夫当关”，后有陈诚、胡宗南、汤恩伯“三强鼎立”，不会有自己这个黄埔六期生的立足之地。空军向来由宋美龄“主持”，自己难以与“夫人”争锋。只有海军由既无后台，又不讨蒋欢心的陈绍宽掌管，可加以谋取。于是，戴拟定了如何把梅乐斯紧紧控制在自己手里的计划。
