1934年，沈安娜同誌受中共黨組織委派，打入國民黨內部，她此前曾經接受過速寫訓練，一手楷書寫得又快又漂亮，國民黨官員因此對她很是器重，遂將她安排到書記員崗位上工作，負責做會議記錄以及謄抄重要機密資料。
這可是一個搜集情報的絕佳崗位，沈安娜每天都能接觸到海量的軍情機密，可她並不能辨別哪個情報對中共黨組織很重要，哪個是無用的情報，於是便將所有情報都記下來，而後一股腦全部轉交給黨組織。這導致黨組織在情報分析上產生了一定的混亂，為了核實一些無用情報浪費了不少時間。
為了避免類似的情況再出現，黨組織便對沈安娜專門進行了培訓，教她對情報進行分類和摘取。沈安娜冰雪聰明，很快便學會了甄別情報，這對她的臥底工作大有裨益，同時也減輕了黨組織的工作負擔。
時間來到1935年，國民黨察覺到了內部有中國共產黨臥底，隨即展開了內部自查。沈安娜當即察覺到了危險，不過她還是強裝鎮定，繼續在國民黨陣營工作，並未被所謂的「自查」嚇倒。當然，為了掩護自己的安全，她也做了一些努力，比如故意釋放假訊息混淆視聽、引導特務部門調查其他人。沈安娜的上級也比較「護犢子」，一直幫她頂著中統方面的壓力，她最終安然逃過了此次「自查」，成功蒙混過關。
抗戰爆發後，整個華東陷入到一片混亂之中，沈安娜一時失去了黨組織的聯系，遲遲接收不到下一步指令，這讓她心急如焚，於是她便離開國民黨陣營，前往武漢找黨組織，最終在武漢市委的幫助下，成功聯系上了以前的老上級。老上級先是出言慰勉了她一番，隨後再度指派她打入國民黨內部，她對此毫無怨言，隨即再度以身犯險，進入敵營工作。
這一次，沈安娜直接被上級分配到重慶的國民黨中央政府工作，她由此接觸到了國民黨軍政核心圈層，並數次在國民政府高級軍事會議上充當書記員。她隨即開始借著職務之便搜集各種情報，幫助中共黨組織和反動派鬥爭、對抗。時間來到1941年，有人突然告誡蔣介石，稱他的身邊有共產黨的臥底，老蔣一時勃然大怒，立即命令戴笠對自己身邊的所有人進行調查，一定要找出共產黨的臥底。但戴笠在進行調查的時候，根本沒有註意到沈安娜，只簡單問了她幾個問題，便迅速排除了她的嫌疑，沈安娜由此得以繼續潛伏在老蔣身邊工作。
抗戰結束後，沈安娜又跟著老蔣去了南京，繼續在總統府潛伏，從1946年開始，她陸續給黨中央傳遞了大量有價值的情報，黨中央由此得以精確掌握國民黨的動向，事事都能料敵於先。時間來到1949年，沈安娜突然接到了一份命令，上級指示她即刻脫離國民黨，回歸革命陣營的懷抱。沈安娜一時喜極而泣，多年的煎熬終於要結束了，她往後可以堂堂正正的以革命者的身份自居，再也不必忍辱負重！
建國後，沈安娜進入國家安全部門工作，繼續從事情報搜集以及反間諜等工作。在「鎮反」運動期間，她連續協助李克農將軍破壞了多起特務大案，一舉打掉了數個盤踞在北京城的特務組織，有效的穩定了北京的局勢，根除了社會不安定因素，保護了黨中央政要以及人民群眾的人身安全。
進入80年代，沈安娜光榮離休，晚年的她定居在一個小院子裏，一直過著閑適的生活。年輕時的經歷給她留下了終身難以忘卻的深刻印象，有時候她總是忍不住會想起曾經做臥底的日子，她的子女曾勸她寫一本回憶錄，講述自己當臥底的故事，但她卻婉拒了子女的建議，往事已經成風，無需再追憶，是與非、成與敗歷史早已給出了答案，自己沒必要再「畫蛇添足」。
進入新世紀，沈安娜同誌的身體狀況愈加糟糕，她被迫住進醫院療養，每天都需服藥穩定病情。2010年，沈安娜同誌走到了人生的盡頭，在臨終之前，她似乎突然想起了往事，不禁高聲喊道：我暴露了！子女見狀連忙上前安撫她，以減輕她的精神壓力，盡量讓她平胡的離開這個世界。沈安娜去世後，黨中央為她舉辦了追悼會，並將她的骨灰安葬在八寶山，這是對她革命功績的最好肯定！
