第五战区司令部情报处王处长甄别日本间谍的计划获得成功，军统终于查出第五战区司令部里隐藏的日本间谍，他就是吴应天。
随枣会战之前，王处长甄别日本间谍的计划得到戴笠的批准。戴笠通过军事委员会与李宗仁联系，告诉李宗仁第五战区司令部里面隐藏着日本间谍，并请李宗仁配合甄别出这个间谍。李宗仁不太相信他的司令部有日本间谍，但他还是愿意配合甄别日本间谍的行动计划。
在五月份随枣会战最危急的时候，第五战区司令部需要尽快从樊城撤退到老河口。这是实施王处长计划的一个绝好时机。因此，王处长立刻启动甄别日本特工的计划。
李宗仁按照计划，派出由王处长，吴应天，文达士，鲁生荣和卢晓东五人组成的先遣小组，为第五战区司令部撤退老河口做准备。
王处长带领四个重点嫌疑人开车从樊城出发后，按计划故意迷路。当王处长在张楼停车认路时，提前埋伏在张楼，由军统人员装扮的日军特战队冲出来俘虏了先遣小组五个人。
装扮成日军特战队的军统人员，故意在王家瑞面前用日语透露他们要去执行偷袭第五战区司令部的任务，带着五个俘虏太不方便。因此，为了保住他们的秘密，决定枪毙吴应天等四人，只留下王处长给他们带路。
吴应天将日本人准备枪毙他们四个人的消息告诉了大家。这个消息给四个嫌疑人造成死亡恐惧的心理压力。
果然，在装扮成日军特战队的军统人员假装对吴应天等四人执行枪毙的最危急时刻，面对死亡的威胁，吴应天终于支撑不住，犯下致命错误。吴应天在最后一刻再也无法忍受被自己人枪杀的冤屈和对死亡的恐惧，终于向假扮成日军特战队员的军统人员透露了自己的真实身份。
当吴应天自己的身份之后，隐蔽在刑场周围，同样是军统人员装扮的国军及时出现了。他们和假扮的日军特战队发生战斗，让吴应天他们四个人乘机逃走。
本来吴应天当时是有些疑虑的。可是当他在返回村子去找王处长的路上，看到准备枪毙他们的五个日军特战队员全都被打死时，他仅有的一点疑虑就消除了。这是他犯的第二个致命错误，如果他当时仔细的去查看一下被打死的五个日军特战队员，他会发现他们是在装死。
第五战区司令部撤退到老河口之后，王处长根据戴笠的命令，为了故意麻痹吴应天，表面上放松了对他的跟踪和监视。
吴应天很快就发现老河口没有人跟踪他。刚开始时他觉得有些奇怪，后来，他判断这是因为军统的人还没有撤到老河口，因此没有人手像在樊城的时候那样日夜跟踪监视他。一向谨慎的他，这次有点过于乐观了。
经过几次试探之后，吴应天仍然没有发现有人跟踪他，他更加肯定他的判断是对的。因此，他发出了那封密信通知三浦太郎他的新地址。
吴应天发出的密信很快就落到军统在老河口的邮检部门。军统邮检部门检查了他的信。虽然他们当时不知道密信的内容，但是通过对收信人地址的查证，很快查明了这封信是寄往一个死信箱。凭这一点，军统就可以初步认定吴应天是日本间谍。
王处长将吴应天的密信内容通过电台发给军统总部，同时也将吴应天拥有的物品和书籍清单发给总部做参考，请求总部协助破译吴应天的密信内容。
由于有了吴应天的物品和书籍清单，军统总部的密码破译人员没用多久就破译了吴应天密信的内容，同时破译了他和日本情报机关之间的通信密码吴应天拥有的一本小说。军统总部由此进一步推断出日本情报机关是通过密语广播节目和吴应天联系。军统密码破译人员利用破译的密码，监听日本广播的汉语密语广播节目，掌握了日军情报机关和吴应天之间后来所有的通讯内容。更重要的是，军统根据日军情报机构对吴应天的密语广播，发现了日军情报机关为了方便和吴应之间的通讯联系而刚刚设立的老河口联络站逸文书店。
戴笠对查出隐藏在第五战区司令部里的日军间谍非常高兴。他嘉奖了王处长。同时，他命令军统老河口特别小组随时听候王处长的调遣，配合王处长的行动。王处长让老河口特别小组的人在五州旅社二楼长期包租一个房间。这个房间临街的窗口正对着街对面新开张不久的逸文书店，也就是日军老河口联络站。王处长还让军统老河口特别小组专门设置一架电台，负责监听逸文书店与汉口总部之间的无线电通讯。
逸文书店看起来与别的书店没什么两样，它出售各种书刊杂志。
不过，逸文书店特别提供了一项方便顾客的服务。他们在书店的墙壁上挂了一个书籍建议箱，顾客可以将自己想买的书籍名字以及自己的姓名和地址写在纸条上，投进这个箱子里面。书店会根据收到的字条，尽量为顾客购进他们想要的书籍。
吴应天如果有情报需要传递出去，他就会将密写的情报投进书店的书籍建议箱里面，这样，吴应天就不必和书店的联络员见面，相对来说比较安全。书店的日本特工收到吴应天投进书籍建议箱的情报之后，会在当天用电台将情报发回总部。
发现吴应天是日军间谍之后，王处长曾经建议逮捕吴应天和联络站的二个日军特工，但是戴笠不同意。
戴笠现在还不想收网，他在想如何最大限度的利用吴应天这个日本间谍。戴笠相信，一个间谍身份之后，这个间谍以后可能造成的危害就基本上得到控制。因此直接逮捕这个间谍是一种浪费，没有做到物尽其用。戴笠认为，军统目前还没有必要逮捕吴应天，他认为军统至少可以利用吴应天给日军送出假情报，迷惑日军，让日军的指挥官作出错误判断，从而给国军创造出打击日军的机会。如果有合适的机会，戴笠希望军统还可以利用吴应天这个日军信赖间谍，对日军大本营和日本政府实施战略欺骗，让日本政府和军队犯战略性错误。
