本身聪颖过人，她很快就学会了收集资料、使用谍报通讯器材、制造阴谋、散布谣言以及利用美色获取情报等技巧。成就一番大业的念头也渐渐在她心中根深蒂固。此时，东方少女娇嫩的双手已多了几分坚毅和狠辣。
1928年6月，张作霖遭到国民革命军重创，北伐军逼近北京，张作霖决定早他的军队一步，秘密潜回东北。此时日本政府和关东军正密谋暗杀张作霖，苦于情报资料不足。因为东北方面对日方戒备已久，日方人员很难掌握到中方的情报，此时需要一位具有中国国籍的可靠人士参与搜集谍报工作。从小受到间谍训练的川岛芳子无疑是最佳人选，川岛浪速也由此成为被游说的重点对象。川岛芳子一向以匡复清室为唯一目的，很快就答应了关东军的要求。陆军大臣岩崎男爵给了她一笔巨款，供她和她的生父肃亲王使用。
川岛芳子此时方开始她真正的间谍生涯。她以满室子女的身份，假借“省亲”的名义到达东北，滞留在大连搜集有关北京的消息。因为川岛芳子女扮男装，颇具绅士风采，她的四处活动不但没有引起奉军的怀疑，还和奉军方面几个谍报机构的年轻人交了朋友。
日方获得张作霖及有可能返回东北的消息后，急令川岛芳子尽快弄清张作霖的返回路线和时间安排