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1941年1月，“皖南事變”爆發，李一氓在戰鬥突圍後輾轉到達香港，向廖承志和潘漢年講了事變的經過，潘則把事變情況報告了中共中央。在香港，潘漢年陪李一氓到澳門去看望了葉挺夫人。隨後，又親自護送李一氓到上海，並通過黨組織設法安排他去蘇北根據地。在上海，他還和劉曉約見於伶，商議應付事變的對策和措施。
1941年7月3日，中共南方局書記周恩來根據國際國內形勢的變化，致電毛澤東，希望中央派人加強香港的領導力量，以開展與英美人士、華僑、各黨派、文化界的統戰工作。9月8日，毛澤東復電周恩來，表示同意加強香港工作，但中央一時派不出人來，仍由廖承志、潘漢年繼續負責。
1941年12月，日軍進攻香港，形勢十分嚴峻。12月8日，中共中央致電周恩來、廖承志、潘漢年和劉少文，指示開展與英美等國人士建立廣泛真誠的反法西斯統一戰線的工作，做好在香港的文化界人士和黨的工作者的撤退工作。同日，周恩來兩次急電廖承志、潘漢年和劉少文，具體布置在香港的各方面人士撤退、疏散工作。根據黨中央和中共南方局的指示，經過各方面緊密配合和幾個月的努力工作，至1942年5月，從日軍的嚴密封鎖中撤退疏散了各方面人士800餘名，其中包括宋慶齡、何香凝、柳亞子、陳濟棠、茅盾、金仲華、夏衍、胡繩、張友漁、劉清揚、宋之的、楊剛、梁漱溟、鄧文釗、胡風、蔡楚生等愛國民主人士、文化界知名人士和黨的幹部。其中大多數順利安全地撤往東江，再轉往韶關、桂林和重慶等地。此外，還安全護送了一大批國際友人到內地和海外;接應了2000餘名回國參加抗日的愛國青年。
太平洋戰爭爆發前後，中共中央和中央有關主管部門曾一再指示黨在敵占區的對敵隱蔽鬥爭系統，派人打入敵偽組織，相機開展工作。潘漢年執行上述指示，利用各種社會關係開展這方面的工作，並且取得了成效。他還利用各種社會關係，掩護一批同志潛伏在敵人內部工作，並掩護了一些同他有聯繫的領導同志。太平洋戰爭爆發後，中共派在香港幾位從事對敵隱蔽鬥爭的同志和秘密電台處境危險，潘漢年主動報請中央同意，利用他的特殊社會關係，從上海派人去香港，掩護他們全部安全撤到上海和內地。
太平洋戰爭爆發後，日軍占領了上海的公共租界，上海從孤島變成了淪陷區。黨中央指示江蘇省委領導機關撤退到華中抗日根據地去。這時，潘漢年也奉命撤退。1942年11月初，江蘇省委領導同志劉曉、王堯山等，都在潘漢年所發展的特殊關係掩護下，同潘一起，從上海到淮南顧家圩子。到達華中抗日根據地後，潘漢年擔任了華中局情報部部長。
在華中抗日根據地參加整風學習期間，潘漢年參加了審查揚帆的工作。在審查過程中，他堅持實事求是的原則，通過認真調查了解，確認對揚帆的審查是錯誤的。後來揚帆被平反。這個時期，潘漢年還為根據地幹部作過一些報告。他還在新四軍出版的《拂曉報》上發表了《夢遊玄武湖》、《探海東同志病》等詩詞，表達憂國憤敵的心聲、抒發對戰友的感情。
1943年，潘漢年領導建立起兩條通向解放區的交通線：一條通淮南華中局，一條通皖北新四軍七師。這兩條交通線的建立，保證了上海和抗日根據地之間人員和物資的安全輸送。同年夏秋之交，黨中央電告潘漢年，需要保存在上海中央文庫的六屆三中、四中全會文件。潘漢年指示張唯一取出密藏在上海中央文庫中的有關文件，拍成35毫米膠片，送往華中根據地報黨中央。
1944年6月，潘漢年離開淮南新四軍軍部去延安參加黨的“七大”。大會期間，潘漢年看望了毛澤東，毛澤東和他共同舉杯，慶賀勝利。
毛澤東在“七大”所作的政治報告《論聯合政府》中提出：“我們的大會應向各解放區人民提議，儘可能迅速地在延安召開中國解放區人民代表會議，以便討論統一各解放區的行動，加強各解放區的抗日工作，援助國民黨統治區人民的抗日民主運動，援助淪陷區人民的地下軍運動，促進全國人民的團結和聯合政府的成立。”根據這一要求，黨中央開始積極籌備召開解放區人民代表會議。1945年7月8日。新四軍軍長陳毅致電陝甘寧邊區政府和參議會，表示選派潘漢年等六位同志，代表新四軍參加會議的籌備工作。7月13日，中國解放區人民代表舉行集會，會上宣告正式成立中國解放區人民代表會議籌備委員會。會議選舉周恩來、林伯渠等25人當選為籌委會常務委員會委員，潘漢年也是常委之一。8月10日，綱領起草委員會舉行會議，組成政治、軍事、財政經濟、文化教育和組織法五個專題起草小組，潘漢年出席會議，並參加政治專題小組工作，還擔任組織法專題小組組長。中國解放區人民代表會議原定10月舉行，日本投降後，因時局變化，會議沒有召開。
1945年11月，潘漢年奉命從延安到瀋陽，在中共中央東北局領導下，參與領導該地區的文化工作、統戰工作和黨的隱蔽戰線工作。1946年2月，董慧也到達瀋陽。是年4月底，因東北地區黨的情報系統被國民黨特務機關破壞，潘漢年又被調到北平。同年夏天，他回延安匯報工作，不久，奉命到南京，接受新的任務。