所以蒋介石把中统交给陈立夫，可以说这着棋并没有错。陈立夫一开始就把中统抹上了浓郁的政治色彩。
陈立夫给中统下的定义是：特务组织是国民党最核心的组织，是党的耳目；特务活动是为了保护党、国家、领袖的安全，它与党国的命运息息相关，是神圣的事业；只有最优秀（国民党）党员才有资格做特务工作，等等。
起初，调查科的宗旨应该是调查国民党党员或派系的有关情报，但蒋介石一直大声疾呼：只有共产党才是心腹大患，不彻底消灭共产党就会死无葬身之处。这个思想陈立夫心领神会，因此他一直把消灭共产党组织做为调查科的首先任务。而且，陈立夫受到蒋介石的器重和欣赏之处还在于：陈立夫并不主张只靠残酷镇压和屠杀的手段（虽然他并不反对采取暴力手段）。他认为这样做并不能彻底根除共产党的存在；他最主张破坏共产党的首脑组织和基层组织，从政治上思想上瓦解共产党，从整体上消灭共产党。这一思想体系也成为调查科及后来的中统特务工作的指导方针，并连连得到蒋介石的重视。
1928年，尽管蒋介石在人力、物力上都有困难，还是特准从他亲任校长的中央党务学校毕业生中，让调查科挑选了张国栋等10个被认为最忠实可靠效忠“总裁”的人到调查科担任骨干，这10人以后确曾成为调查科的高级干部。1930年，蒋介石又再次批准让调查科从经过政治警察训练的黄埔六期毕业生中，挑选了王忠诚等20人；这20人被蒋介石认为是忠实可靠和精明强干的嫡系分子，这20人的加入调查科，确使调查科如虎添翼，极大的扩充和提高了骨干的质量。同时，蒋介石认为调查科的基本骨干力量还不够。又特别批准调查科可以自行扩充队伍，人员质量不够可开训练班，可在上海、武汉、开封等重要大城市设立特派员，建立秘密侦察机构；并特别指示调查科要与各地宪兵机构建立密切联系。蒋介石在这一时期给调查科和宪兵等机构的首先任务就是要“共同一致反对共产”，也是蒋介石在1928年2月2日在国民党二届四中全会开幕词中所明确下来的不仅要“反对共产党”，而且对于“共产党的理论与方法务要铲除净尽”，“对于共产党的势力须要坚确的决心，根本上来铲除消灭”。
蒋介石在“四·一二”之后，接受了调查科领导人的建议和献计（当然还有国民党其它谋士的献策），在武力“围剿”的同时，也注重在政治上和制度上进行“围剿”。例如，随后蒋介石批准颁布的若干法令，其目的都是针对共产党的，如《共产党人自首法》、《反省院条例》、《危害民国紧急治罪法》、《鄂豫皖三省剿匪总司令部施行保甲训令》、《剿匪区内各县编查保甲户口条例》等等，调查科多参预规划。陈立夫在这一段时间，极力主张不要光靠杀戮，要有新的特务手段。陈立夫特别提倡“王道”治人，即对付共产党要“怀柔”，注意从组织上瓦解，所以中统在颁布“反省院条例”之后，经过蒋介石的支持，逐渐将中统的势力渗进了“反省院”系统。本来，“反省院”原属国民党政府的司法院，是受高等法院管辖的。陈立夫等人看到“反省院”是专门对政治犯特别是共产党政治犯进行欺骗诱叛活动的机构，所以一直主张让中统特务系统直接掌握。在得到蒋介石的支持下，从1932年开始，中统调查科开始逐渐接管“反省院”的领导位置，控制“反省院”是为了更加有效的折磨共产党人的意志，使其就范或叛变。这尤其使蒋介石感到满意。
但真正使蒋介石感到调查科的份量，还是从“顾顺章案”看出来的。
“顾顺章叛变案”是调查科在成立伊始时所办的一件重要案件。
这里，很有必要先介绍一下继任的调查科长徐恩曾。徐恩曾毕业于上海南洋大学电机科，后又赴美人康里奈斯大学学机电专业。他表面颇有文质，戴近视眼镜，不爱多讲话，给人的直观印象是一个白面书生。他与陈果夫有亲戚关系，遂经人介绍担任国民党中央组织部总务科科长。因徐恩曾对于文书管理。健全规章制度、编制密电码等方面有一套办法，加上他常以美国联邦调查局为范本，向陈果夫、陈立夫提出改进调查科特务活动的建议，因而颇得二陈的欣赏。
陈立夫担任调查科长一职并不长，不久即由吴大钧和叶秀峰相继担任。1929年12月，徐恩曾暂时代理调查科科长，几个月之后正式任职。此后一直干到1945年2月，历时15年，成为蒋介石最得力的鹰犬。过去人们一直认为军统特务组织对中共威胁最大，其实由于分工不同，中统特务才是共产党最凶恶的敌人。据统计，解放以前白区所有被暴露和破获的中共地下党组织，主要是被中统特务组织破坏的，可见其危害之一斑。
1931年春，徐恩曾亲自领导指挥，利用共产党叛徒在武昌破坏了中共湖北省委，中共湖北省委书记等人被杀害。又利用叛徒在汉口逮捕了中共地下党组织负责人尤崇新，尤叛变后又被特务带领，于1931年4月在汉口江汉关轮渡码头指认了中共政治局委员、中共中央保卫组织特科负责人顾顺章。顾顺章被捕后，经特务们诱降，也随之叛变。在此之前，顾顺章生活已很腐化，而且谁的话也听不进。上海中共中央地下党领导人中，只有周恩来还能够批评他。因顾顺章是中央政治局委员，知道机密太多。所以他的叛变危害极大。本来顾顺章曾去过苏联专门学习政治保卫工作，后因周恩来发现他有个人野心，加上追求个人享受，便将他调出特科。这次因中共中央要护送张国煮等人到鄂豫皖根据地，中央只派他到武汉布置秘密行走路线。顾顺章完成任务后却不立即返回上海汇报，竟到处招摇，还独出心裁以化名在汉口新市场演艺场谈起了魔术，进而被叛徒认出。其实，顾顺章既便不被叛徒指认，也迟早会被调查科特务逮捕。因为在此之前，调查科武汉特派员蔡孟坚（公开职务是武汉行营侦缉处副处长）已获得情报，称有某重要中共地下人员，以耍魔术为名在武汉活动。但是，调查科并不知顾顺章在中共地下党内的具体职务，连叛徒尤崇新指认他时，也只是大喊：“就是他！，他是上海暴动的总指挥！”因顾顺章在上海工人三次武装起义时，担任过工人纠察队长。顾顺章被捕后，特务们才发现，顾顺章早已准备投靠国民党，他在家里已经写好了一封给蒋介石的信。所以顾顺章被捕后立即叛变。他并且提出：必须直接面见蒋介石。因为顾顺章知道在国民党特务组织中有地下党员在要害部门工作，他也明白中共中央特科（也称“打狗队”，专门处决叛徒，直接归周恩来领导）的威力。所以据说当时顾顺章虽然叛变，却什么也不太肯交待，只要求面见蒋介石，并一再要求不要发电报，以免泄露。
可惜，特务们虽然答应了他的要求，还是向南京调查科发电报之后获得同意，才由一连宪兵及特务押解乘江轮驶往南京。特派员蔡孟坚先乘飞机赶到南京。如果特务们不发电报，而将顾顺章用飞机押解南京，那么中国共产党中央所受损失恐怕就无法计算了。
因为顾顺章临走之前为表示忠诚，已将武汉党的交通机关。鄂西根据地苏维埃政府和红军驻武汉办事处等悉数出卖，甚至连一艘江轮上做工友的地下党员也指认给了特务。
江轮到达南京后，因不能靠岸，只好派小船将顾顺章接到南京中山路305号徐恩曾的秘密办公室。顾顺章马上说：这是上海地下党在南京的秘密通讯处，请迅速逮捕徐先生（指徐恩曾）身边的机要秘书钱壮飞，钱壮飞是地下党员！徐恩曾如闻晴天响一个焦雷，惊恐万状，马上下令搜寻钱壮飞，但钱壮飞已不知去向。
原来，钱壮飞确实是奉周恩来之命打进调查科内部的地下党员，其目的就是保卫上海地下党中央，并掌握国民党的种种机密。钱壮飞由于机敏干练，才华出众，加上又是徐恩曾的同乡，所以愈来愈受重用，一直做到了徐恩曾机要秘书的重要职位。当时徐恩曾的好多机密电文、文件来往函电均由钱壮飞处理，包括按调查科规定由徐恩曾亲译的绝密电文也常常因徐沉迷于酒色，而由钱壮飞代庖处理。所以，尽管调查科早就知道中共中央地下机关就在上海，但由于钱壮飞的保护，在顾顺章叛变之前却一直没有暴露过。
这次顾顺章被捕，由武汉发给徐恩曾亲译的电报，是钱壮飞首先看到的，但因时间万分紧急，他译好电文交徐恩曾后，马上奔赴上海直接通知了周恩来，周恩来亲自指挥了两天三夜，才得以使上海所有中央重要办事机关、与顾顺章有过联系的负责人和关系单位全部转移、搬出。
等到徐恩曾率特务赶到上海，却晚了一步。尽管他也三天三夜没有睡觉，但他设想的把中国共产党中共中央及上海市地下党的一切机关、组织、负责人一网打尽的计划却基本落了空。只有少数一批来不及迁移的机关如赤旗报社、保卫组办公处及个别接头处等受到查抄破坏。尽管周恩来做了详尽布置，但连他自己也险遭毒手。他常去办公的地下办公处，也被中统特务破坏，而特务们赶到时，周恩来刚刚离去10分钟。而且，由于顾顺章领导过中央特科，不少行动组地下党员（这些行动人员大部分是苏区红军战士，身经百战后调到上海搞地下行动）被捕，大多数人被杀害，但少数人受顾顺章影响也叛变革命，并参加中统成为骨干力量，继续破坏上海地下党组织。
除此之外，当时中共承受的另一大损失就是顾顺章供出了已被国民党关押一年多，即将被保释出狱的恽代英。恽代英曾为黄埔军校政治教官，参加过南昌起义、广州起义，是中央委员。上海党的领导人之一。他只是被敌人以为是嫌疑犯才被捕的�