北洋督练公所，是省级军事机关，光绪二十九年癸卯(1903年)冬，清廷正式设立练兵处，以宗室庆亲王奕匡总其事。实际上的负责人，仍还是“会办大臣”袁世凯。练兵处规定，各省只要练成一个协以上，就准设置“督练公所”，由总督或巡抚主持。
因此，吴佩孚被派到北洋督练公所，也就是说他已正式成为北洋系的一员，和袁世凯发生了纵的关联。尤其是北洋督练公所的参谋处总办是段芝贵，这人是袁世凯的心腹爱将，外间都说他是袁世凯的干儿子，民国五年，袁世凯想洪宪称帝，大家全叫段芝贵“千殿下”，有这一层关系，吴佩孚可以说是北洋系中的嫡系。
吴佩孚跟的这第二位长官，段芝贵也是安徽合肥人，他字香岩，光绪二十一年(1895年)便开始追随袁世凯。他是行伍出身，从偏裨将校当到北洋督练公所总办，除了察颜观色，承旨意先的逢迎拍马功夫，此公可以说一无是处，因此他在北洋诸将青云直上的那些年里，只能当当袁世凯的守门犬(拱卫军统领)。
吴佩孚又回天津，就了差使，然而过不了多久，他便奉到密令，上头发了一笔旅费，叫他克日到山东烟台芝罘岛，去向一位名字叫做守田利远的日本少佐报到。
接获这么一道密令，真叫吴佩孚丈二和尚摸不着头脑，他是堂堂正正的大清国军官，怎的叫他去受日本少佐的差遣？吴佩孚一辈子不满洋人，痛恨日本，而他正式当官以后，偏偏头一桩差使便是听从日本人指挥，头一次出任务也是为日本人刺探情报，头一次出生入死，险乎送命还是为了日本人，更妙的是他一生之中所获得的头一个勋章居然也是日本人发的。凡此无可奈何，凡此啼笑皆非，难道都是命运之神，在他困顿蹇滞时期的无情播弄？
军令如山，不得不遵，他向郭绪栋夫妻辞行，为了保持机密，连去什么地方都不能说明。芝罘岛和他的故乡蓬莱是邻县，相距不及二百里，吴佩孚当时已经离家五六年，他极为想念母亲和弟弟，但也由于机密任务，他也不敢回家打一转。
到了芝罘岛，向守田利远报了到，这才晓得，守田是一位日本外交武官，驻在芝罘，任务便是搜集情报。跟吴佩孚先后报到并同时接受情报工作训练的，一共有十六位初级官(尉官)，都是奉天、山东和河北省人，惟一使他兴奋的是测绘科的老同学占了全数的大半，十六位中国军官中，测绘科毕业生共十位。
守田利远终于告诉了他们，为什么袁世凯派他们来给日本人工作？因为日俄之战即将爆发。
守田一开头便向吴佩孚他们这么说：“你们的任务，是搜集俄军的情报，通知我方，再由我方邮寄袁大臣。”
受了短时期的训练，顿即展开情报员工作，吴佩孚在这一小群中国军官之间，以其见多识广、机智深沉，并且设计缜密、勇于负责，成为出类拔萃的情报员，同时更深获守田的器重。守田有一句口头禅：“这件事，你有法子没有？”问到别人头上，只要能推，谁肯揽事？几乎人人都答以：“没法子。”惟独吴佩孚，他的答案倘若不是“有”，他便据实告以：“慢慢的想个法子看。”连守田在内，所有的日方“同事”都很欣赏他这种认真负责的态度，于是亲昵的给他取了个绰号：“慢慢的有法子先生”。
吴佩孚这一答，绝对不是推诿，他一退出守田的房间，一定会去苦苦地想，天性好强，兼以不肯输给日本人，所以什么样难办的事，他都能想得出法子来。当时，俄国的东方舰队，耀武扬威，以旅顺港为基地，经常巡弋于渤海之中。渤海湾里，日本军舰难越雷池一步，大战酝酿期间，俄国军舰严密封锁旅顺外港，但见船只通过，必将予以击沉。日本人要启战端，必先侦悉东方舰队的实力，前后派过若干小船，扮作渔舟，前往刺探，不是被俄军击沉捕获，便是根本无法接近。日本海军要求此一情报，却又迫不及待，于是，有一天，守田少佐请了“慢慢的有法子先生”来。
说明了上级交代的任务，守田鼓励地说：
“吴样，这件事你如果能想得出法子，那才是大大的功劳。”
吴佩孚一时想不出，他还是回答那句老话。
两天后，他自动请见守田。守田很客气地请他坐下，吴佩孚开门见山地说：
“我想出来一个法子，也许可行。”
“快说快说，”守田大喜过望，“吴样有什么好法子？”
“渤海是中国的水域，”吴佩孚慢条斯理地说：“俄国人没有理由禁止中国水师巡弋，我打听了，我国的水师提督萨镇冰，他麾下的北洋舰队共有八艘，北洋舰队也是以渤海为根据地，他们经常通过复州半岛的最南端——俄国人藐视我国，并不以我国为假想敌，所以，当北洋舰队经过的时候，俄国人无权阻止，同时他们也并不防范。”
“吴样的意思，”守田有点懂了，他兴奋地搓着手说，“是请北洋舰队帮我们侦察旅顺港内的俄国海军实力。”
“不，”吴佩孚摇摇头，“日俄战事一起，中国必守中立，北洋舰队要给日本搜集情报，那样便有违中立的立场，势将引起国际严重交涉。”
“那么……”
“由于痛恨俄国军队盘踞我国肆意侵略的心理，中国人才愿意对贵国阴为之助，”吴佩孚义正词严地说：“但是守田少佐你要记得，这是出之于私而非公，所以任何协助都必须在不妨碍中立立场的原则之下进行。”
守田肃然起敬地说：
“是的。”
“袁中堂和守田少佐私交很好，”吴佩孚轻轻地点他一点，“如果守田少佐介绍一批水手什么的，进北洋舰队当差，袁中堂或许会卖你这个情面。”
豁然贯通，满目光明，守田利远眼睛一亮，兴奋得从椅子里跳了起来，向吴佩孚猛地一伸大拇指说：
“好计，好计！大大的好计！我们马上组织一个密侦队，中国人日本人长相一样，统统的可以有。然后统统地介绍到北洋舰队，利用通过旅顺湾的机会，还愁什么情报找不到？”
献策已毕，吴佩孚站起身来便走，但是，他才走到门口，守田利远又喊住了他：
“吴样！”
“什么事？”吴佩孚慢慢地转身问他。
“请你——”守田利远满脸堆笑地说：“这个组织中日混合密侦队的计划和实施办法，就请吴样代我草拟一下，好不好？”
“守田少佐，”吴佩孚望望他问：“你这是请托，还是命令？”
守田早把吴佩孚的性格摸清楚了，他要是答以“请托”，说不定吴佩孚反而会以私人立场拒绝不干。因而，他嘻嘻地笑着，轻柔地说了声：
“命令。”
因为工作保密，吴佩孚这一群人一律便装，并且分别居住在烟台附近和芝罘岛上。他们和守田利远，以及其他的日本“同事”，决不能公开接触，通常都是有人联络，必须守田召见或者有紧急事件，方许到西沙旺，守田那幢林木掩蔽，警卫森严的公馆。只有吴佩孚一个人例外，他每天都要到守田公馆去办公，他已经成为守田运筹帷幄，咨询划策的参谋长。
当时一名陆军中尉的待遇，俸银四十两，外加出差津贴三十块现大洋两者相加，已有现洋百元之谱，何况他们干的是情报员，随时都有工作费奖金跟津贴。同事16人中，于是一个个鲜衣怒马，挥金如土，偏有吴佩孚，自小刻苦惯了，他不懂得也不屑于享受，他的便装是一套灰布褂裤下处是烟台山麓一家幽静的小栈房，到守田公馆，大概有五六里路，吴佩孚习于步行往返，他从不以车马代步。
守田派人窥探吴佩孚的生活习惯，简单朴素，大非若辈可比，小面馆小饭摊，他随处用餐，而且食不兼味，从来没点过菜。有工作干活，闲下来便回栈房闭户读书，煤油灯里点的煤油钱归栈房老板出，吴佩孚总是把灯芯捻得低低的，给店老板省些油，光线只要能照得到书本便好。
有一次，守田跟他直说了：
“吴样，你这样的打扮不好。你天天要到这里来，为什么不做几件像样点的衣服？”
吴佩孚懂他的意思，总有人晓得西沙旺有守田少佐的公馆，他穿着漂亮些来，人家当他是士绅，看起来比较合适一点。
“我这样很好，”吴佩孚自己说穿了，“别人会以为我是公馆里的花儿匠，做粗活的苦力。”
守田呵呵大笑，又说，他每天至少来回烟台山下和西沙旺两趟，一来一去十多里，路程长，在路上耽搁的时间多，容易引人注意，所以，他委婉地建议：
“吴样，让我送你一匹马，或者一辆车，可以么？”
“啊不不不，”吴佩孚双手直摇，“走路是我的运动，你不让我每天走这两趟，不出三天我就会生病！”
两手一摊，耸一耸肩，守田少佐作了个无可奈何状。
吴佩孚很周密的．为守田利远拟好了《中日混合密侦队筹组计划》和《办事细则》，守田为此专程跑了一趟天津，谒见袁世凯，面请鼎力协助。这位情报少佐实嫌热情天真，他忘了吴佩孚告诫他的严别公私之分，他不向袁世凯“荐人”，直接将全部计划送过去，使袁世凯非常为难。一着错，全盘输，吴佩孚大大的好计，果然因萨镇冰坚持中立立场的关系，胎死腹中。
乘兴而去，败兴而返，守田回到烟台，一面懊恼不置，一面再向吴佩孚问计。
“慢慢的有法子”先生说：“混合密侦队的筹组计划照样可以实施，只不过密侦方式有所改变。北洋舰队无法利用，我们不妨使用快艇。”
守田又兴奋起来，急切地问：
“怎么样使用快艇？”
“俄国人只占了旅顺一地，旅顺以北，金州湾里有猪岛、蚂蚁岛、凤鸣岛和西中岛，俄国军舰统统到不了。”吴佩孚走近墙壁，就着渤海地图指指点点地说：“从烟台到最近的猪岛大约一百海里，我们的密侦队乘坐快艇，由烟台驶旅顺，临近旅顺港加快速度，一冲而过。俄国东方舰队舰只巨大，启碇费时，他们必定追不上，发炮攻击也来不及，于是我们的人在一冲而过的时候侦察敌势，然后疾驶猪岛或蚂蚁岛，换船，兜个圈子回烟台，带返情报。就这么往返不停，周而复始，不但可以尽探东方舰队的虚实，而且还叫俄军一日数惊，不战自乱！”
“好极了，好极了！”守田大叫：
“吴样，你真是我们最有用的人才！”
由于吴佩孚第二次划策，俄国东方舰队的实力，旅顺军港的防务，不消多时，尽为日军所知。于是，光绪三十年甲辰(1904年)二月六日，日本舰队从佐世保军港出发，直奔旅顺军港，以稳操胜券之如虹士气，向不可一世的俄国东方舰队挑战。东方舰队倾巢而出，双方炮战，浓烟蔽天，隆隆炮声震耳欲聋，东方舰队败阵，残余舰只退守旅顺港内，日方深知旅顺外港深浅几许——这也是中日密侦队不断闯关侦察的功劳，按照预定计划，尽出决死队，驾驶小型舰艇飞驶外港，一临俄舰水道，立刻自沉；利用这许多小型舰艇把旅顺水道全部堵塞，东方舰队寸步难行，全部困死于旅顺港中。
日本决死队的此一壮烈行动，等于一举歼灭了俄国东方舰队，渤海湾里，除了袖手旁观的大清水师，便成了日本海军的天下。这时候，源源开到朝鲜的日本陆军，也同时展开了攻势，他们打下平壤，俄军便退到鸭绿江对岸临江布阵。但是日军前仆后继，攻势凌厉，五月一日，跨越江心岛屿，突破俄军阵线，攻克安东以北的九连城，又经过辽阳、奉天、沙河的三次激战，俄军一败涂地，将部队集中于复州半岛，海陆两军，惟有从事困兽之斗，作最后的挣扎。
俄国统帅部为力挽危局，远自欧洲的波罗的海(Baltic)调来他们的“波罗的海舰队”，鼓轮东进，疾驶增援。但是这支强大的舰队，驶抵日本对马海峡，猝然中伏，日舰苦缠恶斗，双方在郁岛附近，互以猛烈炮火轰击，杀得硝烟弥漫，弹下如雨。俄国舰队竟然全军覆灭，尽沉海底。
于是，俄军总司令斯德鲍尔乃将海陆两军集结于复州半岛南端的旅顺附近，他们准备借城背一，和日军决一死战——近代军事史上着名的日俄旅顺之役，于焉宣告展开。
吴佩孚是参加此一激烈战役的第一线人员。
旅顺、大连，像一只箭头，突出于渤海湾中，东边是黄海，西面是渤海，南端和烟台、蓬莱遥遥相对，夹畴而成宽达九十海里的渤海海峡。妙的是它北部由大连湾的柳树屯，到金州湾的金州，地势倏然一收，形成一个窄长的瓶颈，因此形势绝险，易守难攻。十九世纪之初，没有空军，而日人自沉船只封锁了旅顺港口，临到他们进攻旅顺，反过来也就成为他们自己的阻碍。旅顺港口两山交抱，俨若铜墙铁壁，又如天然的门户，俄舰困在港里，固然成了废船，但是用在抵御日军进攻，却一变而为活动自如的大炮台。俄将斯德鲍尔声言死守，凭借其空前的火力优势，当然自有他的把握。
守田少佐率领他那支中日合组的情报小队，全体出动，他们化装为各色各样的人，乘坐一条小轮船，乘月黑风高，悄悄地在俄军控制下的营口附近登陆，然后潜往营口至复州以南，金州以北的铁路、公路线上，他们的任务是侦察俄军的动态。因为当时斯德鲍罗正将东北境内的俄军，全部撤向旅顺，这一条路上，车辚辚，马萧萧，尽是大军南进，兵马络绎载道。
这一项任务是极危险的，由于俄军横暴，他们在中国一向草菅人命，滥杀无辜，抓到任何可疑分子，根本不加审问，当场便予以枪杀、砍头。所以，他们这一队人，既要接近俄军，又不能被他们碰上，不仅需要胆识，而且还得机警权变。守田在他所率领的47名队员中间，最信任，也最倚重的便是“慢慢有法子先生”吴佩孚。于是吴佩孚肩头上的担子就很重了，他要跟着守田，当他的参谋，以备咨询，又得维护其他队员的安全，更重要的是，他还有自己分内的工作，日以继夜的搜集情报。
光绪三十年甲辰(1904年)，五月五日，端阳佳节那一天，守田率队出发，渤海湾风浪颇大，船身颠簸不已，喜在沿途不见俄舰的踪迹。船抵营口，地当辽河的东岸，同时也是辽河的出海之处，京奉铁路和南满铁路的支线交会于此，时在俄军的控制之下，被他们视为仅次于旅顺的重镇。情报员所乘的船只，是在营口与盖子之间，拣一处幽僻的地方，悄然停泊，等他们利用小艇登陆以后，旋即启碇离去。
47位情报员分为10多小组，三三五五，分别由营口向南渗透，最北的在营口附近活动，最南的远抵金州、复州之间的普兰店。守田把他的小队队部设在盖平，盖平在铁路与公路线上，又濒渤海辽东湾，水陆交通，都很方便。起先，守田叫吴佩孚跟在他的身边，担任联络、部署、支应和传递情报的工作。后来，由于大部分的情报员渐已向南移动，守田和大本营秘密联系，决定完成任务以后，干脆在复州半岛南端，找一个荒僻的地点集中队员，然后由芝罘派一艘轮船来迎接，安全撤退。
六月初，守田自己仍在盖平匿居坐镇，却派吴佩孚带着队员王怀庆、孟恩远，组成一个小组，沿铁路南下，一面刺采情报，一面物色合适的撤退地点。吴佩孚得令，把孟恩远、王怀庆往他小屋里一邀，三个人关起房门商议，俺们最好化装成什么样的人，由北而南，跑这一程。吴佩孚说：
“俺们不能化装为普通旅客，因为俺们逢州过镇，都得停留，最好是大镇小村，也有理由去得。”
孟恩远是天津人，投军以前，跑过江湖，会几套花拳绣腿的把式，其他杂耍，也都来得。他听吴佩孚这么说，当时便道：
“咱们扮做耍猴儿戏的，三人一组，正好，吴大哥管箱子带讨赏赐，王大哥敲锣鼓带吆喊客官，咱管调教猴子。”
“这主意很好，”吴佩孚笑笑：“人倒是齐了，可是，猴子咧？”
“那么，”孟恩远又道：“咱们扮变戏法的，这玩意儿咱也内行。”
王怀庆在一边听着，忽然，噗哧一声笑了。
“你笑什么？”吴佩孚侧过脸去问他。