抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，隨著全國抗戰(zhàn)的呼聲不斷高漲，身為臥底的周佛海隨同汪精衛(wèi)組織“低調(diào)俱樂部”，與抗日唱反調(diào)，鼓吹“戰(zhàn)必敗，和未必大亂”的投降主義言論。還與日本侵略者暗中勾結(jié)，進行謀求“和平”的勾當。

1938年，周佛海隨汪精衛(wèi)投敵，歷任汪偽國民黨中央執(zhí)行委員會委員、汪偽政府警政部部長、行政院副院長兼財政部部長、中央儲備銀行總裁、上海市市長等，淪為時人眼中大賣國求榮的大漢奸。在汪偽營壘中，周佛海通過金錢收買和封官許愿等手段，發(fā)展和培植親信，還搞起特務(wù)組織并親自擔任頭目。

周佛海荒淫之余，仍時時不忘發(fā)財。雖然他的財產(chǎn)無資料披露，但他在日記中也不打自招道出了部分事實。周佛海先后以耐勞、慎獨、寧遠、百忍等二十多個化名在上海數(shù)家銀行存款近3000萬元(約合當時黃金7500市兩)，據(jù)周佛海自謙估算存款“為數(shù)雖不多，今日之蓄積，比上不足，比下有余，亦應(yīng)自足矣”。

1942年10月，周佛海背著汪精衛(wèi)，派人潛往重慶，為重慶方面輸送了不少重要情報，還安排重慶的特工人員設(shè)計殺死了汪偽政權(quán)的特務(wù)頭子李士群。后又利用自己上海市長的身份，在上海及杭州一帶部署軍事力量，阻止共產(chǎn)黨等革命勢力進入上海。日本投降在即，南京偽政權(quán)被迫解散，完成臥底使命的周佛海向蔣介石表態(tài)：“職與其死在共產(chǎn)黨之手，寧愿死在主席之前。”周佛海的“功績”及忠心使其贏得了蔣介石的嘉獎，并被任命為軍事委員會上海行動總指揮。這樣，周佛海搖身一變，又成了國民黨的接收大員。

一個月后，在全國人民強烈要求“快速嚴懲漢奸”的壓力下，周佛海被軟禁在重慶，后來又被移交南京監(jiān)獄。1946年11月7日，國民黨南京高等法院判處周佛海死刑。在楊淑慧的奔走以及顧祝同、陳立夫、陳果夫等人的說服下，1947年3月26日，念其為重慶方面做過“貢獻”的蔣介石以國民政府主席的身份，發(fā)表《準將周佛海之死刑減為無期徒刑令》，下令對他特赦。其公館作為偽產(chǎn)被接收，改為國民黨高級將領(lǐng)招待所。

周佛海逃脫一死，喜出望外，但慶幸之余，惦量一下“終身監(jiān)禁”的份量，想起將要在監(jiān)獄里打發(fā)未了的歲月，看看四周的破壁，陰森森的鐵柵欄，還有苦于下咽的飯菜，再憶起位于上海西流灣8號的自己公館里的風景和養(yǎng)尊處優(yōu)的生活，一種說不盡的凄涼、哀怨、憂傷、絕望頓時涌上心頭。窗外秋風蕭瑟，黃葉遍地，周佛海揮筆寫就《憶西流灣故居四首》：“暮藹蒼茫夕照斜，飲煙縷縷萬人家。四圍山色紅如血，獨立高樓看晚霞。”“青草池塘綠柳堤，淡煙漠漠草萋萋。庭花也改人非舊，故向東風怨別離。”“柳映池塘竹映窗，月華依舊白如霜。深宵步月人何在？空負殘花院角香。”“月明人靜柳絲垂，徹耳蛙聲仍舊時。底事連宵鳴不住，傷心欲喚主人歸。”

從這些詩作看，周佛海還是頗有才華的。1948年初，周佛海心臟病復(fù)發(fā)，2月28日，在一陣哀號之后，周佛海口鼻流血，斃命于老虎橋監(jiān)獄。尸體草草葬于湯山的永安公墓。荒煙蔓草，將一代巨奸徹底埋葬，“風流總被雨打風吹去”！