在經過培訓期後，李麗正式加入了軍統局，在沒接到任務前，李麗因喜歡錶演，就去拜了梅蘭芳先生為師，學習了京劇，當時梅蘭芳被日寇強迫演出，而這次出演的正是他的門生李麗。當天晚上李麗就被那位日本高官帶了回去，一進房門就倒下睡著了，李麗想著不然就乘機看看什麼重要情報可以蒐集，於是小心翼翼地翻看著檔案。

果真讓李麗發現了其中的一份檔案，她就迅速地想盡方法傳送給了戴笠，最後也是因為她的這一份檔案，使得國軍能殲滅了上千的日軍，李麗確實是功不可沒。

李麗用自己的才貌奪得了戴笠的心，兩人迅速成為了情侶，1946年戴笠乘機回上海，有人說是去跟胡蝶登記結婚，實則是為了見李麗一面。