地下军初步组织起来后,首要问题是尽快从敌人手里夺取武器,武装自己。同兴纱厂党支部书记徐国仁听说日本人在清花间的地弄里藏有枪支,决定亲自去探个虚实。1945年4月21日,他乘黑夜进了地弄,发现那里藏有7支“三八”式步枪,1挺捷克式轻机枪,还有数十发子弹和两把刺刀。党组织研究决定设法取出。经过周密布置,徐国仁在大康、裕丰纱厂八、九人组成的地下军小分队接应下,将这批武器偷偷取出,先埋藏在一个工人家的祖坟里。后来,这批武器被秘密运往新四军。
地下军从日商武田药厂(现宁武路226号)地下党员那里得知,该厂名义上是药厂,实际上是在制造军用燃烧弹。党组织要地下军设法夺取一部分来支援新四军。经过侦察,了解到该厂晚间只有日本大班一家住在楼上,楼下有两名印度人看门。经过缜密策划,1945年8月初的一天晚上,4名地下军战士趁着夜色,骑自行车来到弹药库房,由两名队员在周围警戒,两名队员敲开了大门,警告印度门卫:“我们是××部队的,要买4箱燃烧弹派急用场。”印度人一见慌了手脚,结结巴巴地说:“这个不卖,大班就在楼上。”地下军分队长张志洪便亮出了手枪和手铐说:“今天不卖也得卖,日本人已经完蛋,识相点。”最后两个印度人只得乖乖地提出了4箱燃烧弹(计320枚)。四人兵不血刃,把4箱燃烧弹绑在自行车上,很快消失在夜幕中,胜利地完成了任务。后来,这批燃烧弹很快被运到了青浦新四军淞沪支队。
还有一次,2名地下军战士骑自行车化装出动,先后从驻守在平凉路桥等处的伪警察手中缴获了两支枪,用以来武装自己。
地下军的另一个任务,就是打击日伪汉奸,开展政治攻势,警告工贼走狗,不要为虎作伥。
沪东一些纱厂的工人地下军还为新四军进上海做了大量的准备工作,包括侦察敌情,熟悉本地区的地形等。还在抗战胜利前夕及抗战胜利的时刻,秘密张贴和散发了大量标语、传单。
后来,由于形势发生了变化,蒋介石在美国的支持下,垄断了中国战区日军受降的权力,还勾结伪军阻止八路军、新四军接受日伪的缴械投降和进军京沪等大城市。1945年8月21日,中共中央下达了停止起义的电令,上海地下党工委于同年9月及时结束了工人地下军的活动。