1928年6月，张作霖遭到国民革命军重创，北伐军逼近北京，张作霖决定早他的军队一步，秘密潜回东北。此时日本政府和关东军正密谋暗杀张作霖，苦于情报资料不足。因为东北方面对日方戒备已久，日方人员很难掌握到中方的情报，此时需要一位具有中国国籍的可靠人士参与搜集谍报工作。从小受到间谍训练的川岛芳子无疑是最佳人选，川岛浪速也由此成为被游说的重点对象。川岛芳子一向以匡复清室为唯一目的，很快就答应了关东军的要求。陆军大臣岩崎男爵给了她一笔巨款，供她和她的生父肃亲王使用。
川岛芳子此时方开始她真正的间谍生涯。她以满室子女的身份，假借“省亲”的名义到达东北，滞留在大连搜集有关北京的消息。因为川岛芳子女扮男装，颇具绅士风采，她的四处活动不但没有引起奉军的怀疑，还和奉军方面几个谍报机构的年轻人交了朋友。
日方获得张作霖及有可能返回东北的消息后，急令川岛芳子尽快弄清张作霖的返回路线和时间安排。接到上级的命令后，川岛芳子马上前往奉天府邸找张学良密谈。张学良忙得不可开交，便让副官郑某接见这位清室公主。川岛芳子施展了自己的女性魅力，郑某很快拜倒在她的石榴裙下，把自己了解到的张作霖将先于军队乘座慈禧花车回到奉天的机密消息告诉芳子。芳子立即向总部汇报。日军此前已通过潜伏在张作霖身边的特务知道了这一消息，但还是对川岛芳子的谍报工作和才能大加肯定，称她是“东方的玛塔？哈丽”，芳子的名声渐起，很快就有更多日方高层熟悉这个名字。
顺利完成“炸张作霖事件”情报交接任务的川岛芳子虽然为日军所青睐，但由于种种原因，特别是她那顽固不化的“满蒙独立”意识，使不少人对她心怀戒备，因而在很长一段时间里，东方的玛塔？哈丽遭到了日本谍报机关的冷落甚至怀疑。在大连形单影孤的芳子，因生父肃亲王之死又受到很大打击，心情抑郁愤闷，于是便搭乘日本商船回到日本。到了日本，川岛芳子没有直接回到养父在松田的乡间别墅。这时她恰巧认识了日本关东军谍报员、参与炸死张作霖事件的大村骏之弟大村洋，并被他接至日高的家中进行“洗脑”工作。
在日高的两个月中，大村洋强化了川岛芳子“把美色当作炸弹”的意识；同时又为她源源不断地灌输了“满蒙中的日本”这一观念。他对芳子说道：“满蒙必须独立，而这种独立必须以日本为中心来做才能成功。”经过短暂接触，大村的确为芳子潜在的“优良素质”所震动，对芳子另眼相看，于是便鼓舞她说：“男人能做的事情，女人没有不能做的。从这个意义上看，我认为你跟男人一样，甚至比男人还强。只要是为了满洲独立大业，什么事情都是对的，都应该去做！”经过这样一番“洗脑”工作，身怀“绝技”的川岛芳子又回到了大连，作为关东军特务处的一名特别人员活跃在中国的军政界。
张学良东北易帜以后，国家虽然在形式上统一了，但东北的局势变得更加动荡不安，日本一直密谋强占东北。“九？一八”事变爆发前，东北掀起了排日运动。东北保安部队总司令张学良因父亲张作霖被日军所杀，深仇大恨加上爱国热血，使他不断鼓舞东北人民奋起反日，支持青年学生营党结社，并制定“盗卖国上惩罚令”打击日本在东北的势力渗透，反对日本军国主义。东北接着又发生了中村震太郎大尉和井杉延太郎上士被害的案件。这个案件使日趋紧张的中日关系变得更加火爆，大有一触即发之势。面对中国人民的抗日风潮，日本军部为应付民间性反日活动，网结了一批狂热的日本青年和卖国汉奸，建立反动的满洲青年联盟，企图让他们与东北人民挑起事端，为日本入侵东北制造借口。
此时的川岛芳子已是日本军部的“骨干青年”，获得日本政府的信任，被派往大连调度满洲青年。川岛芳子有组织地训练这批满洲青年，在她的影响下，他们不再蛮干，而是有计划地窃取中国方面情报，使关东军掌握了大量张学良所部的驻兵、装备等方面的重要情报。可以说，川岛芳子的活动，对日方发动“九？一八”事变提供了大量有用的谍报，功劳不小。
随着事态的进一步恶化，终于爆发了震惊中外的“满洲事变”。就在事变发生后的10月上旬，芳子奉田中隆吉之命赶到奉天，投到板垣关东军高级参谋的指挥之下。由于芳子能自由地使用中日英三国语言，加上她那副清室王女的堂皇招牌，使她更便于在这个混乱时期得以尽力施为，成为一名日军不可多得的战地谍报官和多面间谍，为日军迅速稳定人心和与各大城市的租界搞好关系出了大力。
川岛芳子的功绩和计谋还体现在她帮清末皇后婉容成功抵达满洲的事情上。为了建立“伪满洲国”，进而进一步侵吞全中国，日本军方设法把清朝废帝爱新觉罗？溥仪从天津静园弄到旅顺大和旅馆。由于风声太紧，走的又太过匆忙，溥仪只能撇下爱妻秋鸿皇后，携同郑孝胥父子、祁继忠、吉田中心太郎、上角利一、工藤忠、大谷猛等人在关东军的护送下前往满洲。皇后知道后，在静园里歇斯底里，闹得天翻地覆。消息传到溥仪那里时，溥仪深感内疚，连夜恳求日方设法将皇后也接到满洲来。
日方为确保伪满政府的建立万无一失，就答应了溥仪的请求，但在人选上颇为头疼，考虑到中国的传统，此事不宜派男性接近皇后，派女性去更为合适。这时候，“川岛芳子”的名字映入了他们的眼帘。因为芳子也是满清皇室的一员，更容易接近皇后，而且芳子在皇姑屯事件、“满洲青年联盟”以及“九？一八”事变等重大活动中均有很好的表现，所以日方便把这一任务交给了芳子。
1931年11月，川岛芳子来到了天津日本租界内溥仪的住宅，她身穿下摆开口高而大的胭脂色旗袍，脚穿一双用同样的布做成的鞋，脸搽脂粉、唇涂口红，丰姿卓越，倾国倾城。芳子带来了一个看似身患疾病气虚体弱的朋友，把“她”安排在溥仪府里的一间屋子里住下。这个生病的友人，其实根本不是女子，而是一个男扮女装的美男子。
几天以后静园传出消息，说是肃亲王十四格格带来的朋友不幸病逝。皇后假装在灵前哀叹，川岛芳子痛苦流涕，好不伤感。中国素有落叶归根的传统，于是芳子便把友人装在棺材里，打算运回其家乡。一场棺材送活人的戏就此上演了——皇后躺在棺材里堂而皇之地被运出了静园，一路畅通无阻，很顺利地运达白河河畔，然后成功地坐上了一艘经过伪装的日本兵舰，直达大连。皇后除身上穿的一套衣服外没带任何东西，经过激烈的颠簸，终于平安到达了大连。皇后对芳子深感满意，还把母亲遗留下来的翡翠耳坠赠给了川岛芳子，以示感谢和纪念。
芳子此行巧施妙计，不费周折，便把皇后平安地护送到旅顺，让溥仪没有后顾之忧，为“满洲帝国”的创建立下汗马功劳，因此受到日本关东军的特别嘉奖，被授予陆军少佐军衔。之后川岛芳子更加春风得意，四处活动，为她日后成为安国军总司令打下了方方面面的基础。
可以说，日本侵略中国的一步步计划、挑衅，都有川岛芳子的份。“九？一八”事变并没有让川岛芳子过足“东方魔女”的瘾，早在事变之时，她就和田中蠢蠢欲动，想在上海掀起波浪。1932年1月10日，日本东北方面占领军给上海的特务总长田中隆吉发去一封长电，意在希望田中隆吉在上海挑起事端，把联合国的注意力吸引过去，关东军好趁机宣布东北独立。
芳子得此消息，立即开始计划，寻找时机在上海制造事端，好让远在东北的满清皇室顺利建立伪满政权，进而独立。川岛芳子用金钱诱使上海三友实业分公司的工人袭击日本山妙法寺的僧侣和信徒等5人。1月18日午后，几十名工人在三友实业公司门前突然袭击这几个日本僧侣，造成一死三伤。
事件发生后，芳子又雇佣侨居上海的日本人组成“支那义勇军团”，对三友实业公司进行报复袭击，致使那个拥有千名职工的三友实业分公司被放火烧毁，双方都出现了一些死伤者。日中两国间在上海的对立，立即达到一触即发的状态。
后来上海市长吴铁城曾就日本僧侣遭受袭击之事向日本驻上海的总领事馆道歉，并无条件答应了日方提出的处罚肇事者、负担伤亡者治疗赡养费、解散抗日团体等无理要求。但日本第一外遣舰队司令官盐泽幸一少将还是不管不顾，于1月28日下令陆战队开进日本警备区域外的上海闸北区。闸北地区守军第十九路军立时与日军展开激战。“一？二八”事变成功爆发了，川岛芳子“居功至伟”。
事变发生之后，川岛芳子一直留在上海继续多方活动，搜集情报。她曾只身潜入吴淞炮台，查清炮台炮数；曾在上海百老汇结识孙科，捕捉到蒋介石下野的消息；曾设法到十九路军摸底，弄清蔡廷锴坚决抗日的意向。所有这些情报，都对日本军部制订战略部署提供了重要意义。日本军部更信任川岛芳子了。
由此可以看出，川岛芳子的魅力的确不小。她先后将国民政府中央政治会议秘书长唐有壬和国民政府行政院院长孙科拉下了水，害得他们一个遭通缉，一个被弹劾。在危急时刻，她又向他们伸出援手，赢得他们的感激之情。这个继承了清室血统、懂中日英三国语言，天生一副机灵头脑的川岛芳子，作为一个进行阴谋活动的媒介体，确实是日本“战争机器”的最佳润滑剂，难怪日本军部将这位东方魔女视为不可多得的特殊人才，对她宠任有加。
伪满政权成立后，日方为了稳定政权，在日伪政府中安插了许多亲信大员，其中就包括川岛芳子——她被任为“安国军总司令”。1933年2月，川岛芳子以“安国军总司令”的身份参加热河战役，日本朝日新闻报用两个版面刊出了川岛芳子的报道，川岛芳子身穿制服女扮男装的照片被登载在报纸中间，英资飒爽。一时间，川岛芳子成为日本士兵崇拜的女性偶像。
抗日战争爆发后，随着日本在中国战场的拉长，日本国内不堪重负，兵力、财力已呈捉襟见肘之势。闲居在东京的川岛芳子得知这一消息后，自告奋勇给日本首相东条英机的夫人胜子打电话，说：“有一件重要事情，请一定要我见东条阁下。请一定把我护送到日军的最前线。关于蒋介石军队方面，有许多将军是我的熟人，您就不用担心了。我一定要使日中和谈早日实现。”东条英机在赞赏芳子的同时，派她到北京搜集有关中日和谈的情报。
川岛芳子在北京四处展开活动，并在此时和军统特务头子戴笠结识。正当川岛芳子和军统特务眉来眼去、关系暧昧之际，由于形势急转直下，国民党与日本军方秘密达成了“和平相处，共同剿共”的协议，川岛芳子便不知不觉地被军部遗忘了。川岛芳子的社交手腕最终没有成功。直到此时，这位昔日骄纵握权的“东方魔女”才渐渐失去她的舞台，等待着她的，只剩下历史对她的惩罚。
1945年8月15日，日本正式宣布无条件投降，川岛芳子已不可能再依附日方完成自己匡复清室的理想。在她的面前高悬着的，是国民政府的捕杀利剑。然而川岛芳子并没有离开北平城，仍住在她的东四九条三十四号家中，不听别人的劝告。这在后来川岛芳子是否真被处死的迷团中，一直是一个令人猜测的疑点。
果不其然，日本投降不到两个月，川岛芳子就被捕了，被关押在北平北城的民国第一监狱。据说由于军统局的特意关照，川岛芳子没有戴手拷，而且坐的是一人一室的牢房，待遇自然也不差。一直被关押到次年7月，她才被移送至河北省高等法院，等候审讯。
1946年7月3日，国民政府对川岛芳子的起诉书被刊登于《中央日报》，主要内容是：
金壁辉，即川岛芳子，亡清肃亲王之女，成长于日本；“九？一八”事变后返国，往来于平、津及敌国、满洲之间，从事间谍活动；曾任伪满皇宫女长官及伪满留日学生会总裁，溥仪游东京时负责接待；组织伪安国军；“七？七”事变后，向敌建议利用汪精卫组织伪南京政府，反抗祖国，延长战祸；在日本用文字和广播，发表我军政内情；图谋复兴满族，统一中国，唆使伪帝溥仪迁都北平。
这份起诉书实际上就意味着国民政府将川岛芳子当作中国人来审判。而问题的焦点就在于川岛芳子的国籍。如果判她是中国人的话，那她就要被依据《惩治汉奸条例》和《特种刑事案件诉讼条例》来审判，如果判她是日本人的话，那她就要被推上日本战犯法庭。
1947年10