在这之后，吴先清更加坚定地投身于革命，四处演讲，积极发动学生运动。1920年，吴先清考上了杭州私立美校，开始学习绘画。这年夏天，吴先清在西湖写生时，认识了学生运动的领导人之一宣中华。当时，宣中华已经从省立一师毕业，由于成绩优秀，被聘为一师附小教员。在宣中华的引领下，吴先清对革命有了更深刻的认识。同时，随着密切的交往，两人结为了革命伉俪。
（宣中华）1924年，吴先清加入了共产党。吴先清和宣中华在结婚后，由于忙于工人运动，生活来源非常有限，因此二人过得异常艰苦。不过，两人都很重视革命工作，再苦再累，这对夫妻也没有打退堂鼓。1925年冬天，就在吴先清生子不久，她接到前往莫斯科东方共产主义大学学习的任务。她顾不上才出生12天的孩子和正在为革命奔走的丈夫，毅然踏上了征程。
吴先清在苏联学习期间，她收到了宣中华被捕牺牲的消息。同时，她还得知，由于她和宣中华忙于事业，年幼的孩子在她离开不久后，便已经夭折。吴先清是个很坚强的女人，她在经历了短暂的悲痛后，便将这份悲痛转化为对敌人的恨意，发誓要为丈夫和孩子报仇。同年下半年，吴先清与同在东大学习的刘鼎结为夫妻。1929年，吴先清生下了第二个孩子。
在孩子不满一岁的时候，她和刘鼎接到了回国的命令。考虑到他们都不可能照料孩子，最终，吴先清只得忍痛将孩子寄养在苏联的保育院里。归国后，按中央的指示，吴先清一直从事妇女工作。直到1930年，吴先清才被调到中央特科，开始了她的特工生涯。其实，在这之前，中央特科已经观察吴先清很久了。他们发现，吴先清不仅容貌秀美，而且胆大心细，机敏灵活，是个干特工的好苗子。
所以向上级申请，把她给要了过来。当然还有最重要的一点，那就是她的丈夫刘鼎当时是中央特科二科的副科长。她调过来后，便成了刘鼎的部下。（刘鼎旧照）本就是夫妻，现在又做了搭档，那工作起来也就更加默契。在工作中，吴先清既能扮作贵妇，出入名流社会，也能一身朴素，装扮成工人，和工人们打成一片，借机得到想要的情报。
此外，她也能伪装成村妇，在农村里传递文件等。吴先清谨慎机智，好几次被特务跟踪，最终都化险为夷。然而，吴先清的丈夫就没有这么幸运了。1931年，吴先清在居所里以卖水果为掩护，将居所作为了联络点。然而，由于叛徒的出卖，刘鼎被特务抓捕了。刘鼎被捕的时候，吴先清正好有事外出。当她回来的时候，发现家门口有可疑人物，所以没敢进家，调头离开了。
刘鼎被捕后，中央随即派经验丰富的潘汉年接任了副科长一职。同时，中央还给吴先清下了一条命令，要求她想办法与刘鼎取得联络，并设法将其营救出来。当时，刘鼎已经被转移到了南京监狱。为了能顺利救出刘鼎，吴先清想到了她的嫂子孙儒珍。孙儒珍早年就读北京女子师范学校的时候，认识不少在保定军校读书的同乡，现在那些同乡都已经在国民党内部担任高官。
