在机构设立、各负责人确定后，陈立夫雄心勃勃，准备开展工作。他要从各方面掌握共产党及其他党派的活动情况，并对其实施破坏，他要在全国建立地方组织，把特务网撒向各地。但他手下只有十几个人，总觉捉襟见肘，力量单薄。为此，他与其兄陈果夫商量，要求扩大人员编制，陈果夫当即同意，并报蒋介石批准，决定从陈果夫主持的中央党务学校毕业生中选派10人到调查科。于是，二陈兄弟亲自到中央党务学校进行挑选，他们对毕业生一一细致地调查、了解，以坚决反共为标准，以忠于蒋介石、忠于二陈为条件，经过精心选拔，反复比较，最后，从第一期274名毕业生中选出10人，充实到调查科。这10人是：张国栋、郑伯豪、张旆、李凤澜、骆美中、王保身、任洪济、谢澄宇、郭良牧、陈玉科。 这10名毕业生到调查科后，陈立夫立即对他们实行特殊训练。他没有将他们安排到哪一股工作，他知道，这些毕业生尽管思想上是坚决反共的，也是忠于蒋介石的，但他们并不明白调查科的特务性质，也没有干特务工作的思想准备，必须有一个适应环境、适应工作的过程。因此，陈立夫要求他们首先“实习”。“实习”分三个阶段：第一阶段，了解情况，熟悉环境。

陈立夫将他们召集起来，进行训话，并向他们介绍调查科的性质、机构设置、工作范围等情况。随后，召开全科大会，介绍他们与原来的人员相识，让其互相谈话，增加了解。在此基础上，再让他们参加科内工作，逐步熟悉科内工作环境。第二阶段，参与调查，熟悉工作。大约10天以后，陈立夫便将这10名毕业生派往上海作调查工作。临行时，陈立夫明确规定，他们调查的范围是：共产党的活动情况，国民党内派系活动情况，工人运动的情况。这些人到上海后，采取各种手段打入工厂和一些民众团体，还进入国民党军队和一些基层党部，搞所谓的调查实际上为特务工作。调查完毕回南京后，他们便根据自己调查的情况写出工作报告。陈立夫将这些报告收来加以审查考核，初步定出优劣。第三阶段，再次参与调查，审查考核、分配工作。 一个月后，陈立夫安排他们到江浙两省进行第二次调查，这次调查，除了以前的内容外，还增加农民运动情况一项，返回后再次写出工作报告，陈立夫收回工作报告后进一步审查考核，最后确定优劣。然后，根据考核的结果，将这10名毕业生分配到科内具体工作部门。

陈立夫十分欣赏自己这套用人办法，认为不但对这些人的工作能力进行了考查，而且还培养了他们对自己的忠心。 这10名毕业生充实调查科后，陈立夫还嫌人员太少，为了进一步扩大特务势力，也为了提高调查科的特务专业水平，经与陈果夫商量，获蒋介石批准，1930年又从经过政治警察训练的中央军校第六期毕业生中挑选了20人参加调查科工作。这批人来后，陈立夫怕引人注目，干脆使之处于秘密状态，既不将他们算在正式编制内，也不让他们在中央党部内办公。陈立夫亲自在南京中山东路的中央饭店旁选择了一栋半中半西的两层楼房，将这20名经过特工训练的特殊人员安排在此办公。平时，陈立夫不让其他的人到这里来，只有他自己时而光顾，偶尔也有一些国民党的高级人物到此视察。这座楼房的大门总是关着的，黑色的窗帘也不太开启，门外赫然挂着的却是一块“正元实业社”的招牌，这更增添了这座楼房的神秘性和恐怖性。 人员增加后，陈立夫又将调查科内的机构增多，在原来采访、整理两个股的基础上，又增设了特务组、言文组，文书组等，还向一些重要地区派遣了特派员，如上海特派员为杨登瀛、武汉特派员为蔡孟坚、开封特派员为黄凯。

其中，特务组最为重要，是调查科的核心组织，其成员都是经过二陈兄弟精心挑选的极善玩弄阴谋、极端冷酷无情、极端反共的顽固分子。特务组的成立，标志着整个调查科完成特务化过程，而陈立夫则是这一转化过程的直接导演。 为了加强对特务们的思想控制，让其死心塌地为他们服务，陈立夫经常召集特务训话，大讲特务工作的所谓重要性，说什么调查科是国民党最核心的组织，是党的耳目，宣扬特务活动是保卫党的安全、国家的安全、领袖的安全并与党国命运息息相关的事业，只有优秀的党员才能从事这一光荣的工作等。正是在二陈的悉心培育下，调查科的特务被豢养成一帮阴险、狡猾、残忍、冷酷的极端恐怖分子。 蒋介石建立特务组织的主要目的是为了反共。1928年12月11日，蒋介石在庐山召开“剿共”会议，电召陈立夫参加。陈立夫即匆匆赶往庐山，在会上，陈立夫积极为蒋出谋划策，最后制定了湘鄂赣三省“剿匪”方略，决定对这一地区实施军事“围剿”。同时，陈立夫自告奋勇，在上海、南京、武汉等地区率领他的特务配合军事行动，加紧进行反共活动。蒋介石当即表示赞许，并命令他抓紧进行。

陈立夫接受使命回南京后，即开始了一场旨在对中共地下组织进行大破坏的反共活动。 陈果夫与陈立夫分头指挥调查科的特务，对共产党展开了大规模的侦查、检举、密报、跟踪、绑架、逮捕、屠杀，这一时期，革命力量受到极大摧残。调查科在从事这些罪恶活动时，常常是直接指挥警宪机关协助进行。当时，南京首都警察厅督察长陈独真曾任过陈果夫的保镖，他能独当一面，负责首都警察厅的工作，也是由于陈果夫的提携，因此，对二陈兄弟是百依百顺。这样，调查科便与警察厅紧密结合在一起。调查科发现情况后，总是利用警察厅的名义，借故检查户口，深夜闯入被认为有共产党嫌疑的进步人士的私宅搜查，如发现进步书刊，便予没收，甚至当场施行逮捕。