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1945年10月，袁殊秘密转移到了苏北解放区。1949年，袁殊被李克农调到中央情报部门，负责日美动向的调研工作。1955年，因“潘汉年案”牵连，判刑12年；1967年服刑期满时正值“文化大革命”，又被押8年。1975年5月15日出狱后又被送到武昌大军山的一个农场，进行劳动改造。1980年回到北京。1982年恢复了名誉和党籍。1987年11月26日深夜零时30分在解放军第309医院病逝，死后骨灰被安放在北京八宝山革命公墓。