中美合作所在中美两国共同对日作战中起到的作用，以往很少提及，以致鲜为人知。据当时军统局主管抗日军事情报的第一处处长鲍志鸿回忆，美国空军击落日本海军大将山本五十六的座机，就有中美合作所的军统局人员在电讯侦测和密码破译方面的功劳。
同时，中美合作所还建立起了若干为美国海、空军提供气象情报的气象工作站、观测哨等，这些气象情报在美军对太平洋上日占岛屿展开逐岛进攻和轰炸日本本土中，都起了重要作用。战后美国海军部的一份报告甚至有这样的评价：中国方面通过中美合作所向美国提供的日本占领区军事及气象情报，“成为美国太平洋舰队和在中国沿海的美潜艇攻击敌海军的唯一情报来源”。
除去军事行动外，中美合作所还进行了一些对日心理战、经济战方面的工作。如展开宣传攻势，瓦解日军士气，在日伪军中制造恐慌情绪，鼓舞抗日军民斗志；印制汪伪储蓄券假钞偷运到沦陷区，扰乱日伪金融，并大量收购日货与沦陷区物资运回大后方……