1926年7月9日，蔣介石在廣州就任國民革命軍總司令，誓師北伐。北伐節節勝利，蔣介石率部進駐南昌。1927年2月1日，陰曆除夕夜，陳布雷與《商報》另一位名記者潘公展應邀來到了南昌。翌日，正值大年初一，兩人一同去見了蔣介石。陳布雷感謝“蔣總司令”贈他“玉照”，而蔣介石則說：“以後陳君不必稱我為總司令，隨便些好了。因為總司令是軍隊的職務，陳君並非軍人。”
陳布雷與蔣介石一見如故，相談甚歡。蔣介石一次次約陳布雷長談。有一天，蔣介石急欲寫《告黃埔同學書》，陳布雷當即“拔筆相助”，蔣介石口授，陳布雷捉刀，一揮而就，須臾之間完稿，蔣介石深為滿意。
同年，由蔣介石與陳果夫介紹，陳布雷和潘公展加入了國民黨。蔣介石極力想留住陳布雷，無奈陳布雷稱：“蔣先生，我仍想回滬做記者，辦報紙。”
就在陳布雷回到上海不久，3月21日，蔣介石率部進入上海。緊接著，他發動了“四一二政變”，沉重地打擊了中國共產黨的力量。4月18日，蔣介石建立南京國民政府。武夫治國，急需文臣輔佐。在蔣介石的盛情相邀之下，1928年1月，陳布雷從上海來到南京。蔣介石欲委以高官，陳布雷回答道：“餘之初願以新聞事業為終身職業，若不可得，願為公之私人秘書，位不必高，祿不必厚，但求能有點滴為公之助，然機關要職，則非所盼也。”從此，陳布雷成為蔣介石的私人秘書、重要幕僚，人稱“領袖文膽”、“總裁智囊”。
後來，陳布雷在蔣介石身邊工作的時間長了，經不住蔣介石的一再勸說，還是先後擔任了國民黨中央黨部書記長、國民政府教育部常務次長、國民黨中央宣傳部次長、國民黨政府軍事委員會委員長侍從室第二處主任、國民黨中央政治會議副秘書長、國民黨國防最高委員會副秘書長、國府委員、總統府國策顧問、國民黨中央政治委員會代理秘書長等職。
盡管從表麵上看陳布雷春風得意，其實在他內心深處卻隱藏著難以訴說的痛苦，尤其是在他為蔣介石執筆時不得不寫下違心的話。
最使陳布雷為難的是為蔣介石寫《西安半月記》。那是在西安事變之後，蔣介石回到南京，要把西安事變的“真相”公之於眾，讓天下百姓知道張學良、楊虎城是如何“叛逆”的。1937年初，在奉化溪口養傷的蔣介石召見陳布雷，給他看了自己在西安被囚時的日記，並講述了自己在西安事變中的經曆。陳布雷明白《西安半月記》難以下筆，便推托道：“我沒有去過西安，對變亂經過不很清楚，恐怕難孚領袖厚望。”蔣介石卻說：“這沒有關係的，你就照我說過的寫好了。”
2月2日，陳布雷隨蔣介石來到杭州，蔣介石再度把日記交給陳布雷，補充敘述西安事變的經曆。陳布雷無法違命，隻得在極度痛苦中為蔣介石寫完《西安半月記》。陳布雷在日記中坦言：“餘今日之言論思想，不能自作主張。軀殼和靈魂，已漸為他人一體。人生皆有本能，孰能甘於此哉！”此後，他多次表示，“不能用我的筆達我所言”，“為人捉刀是苦惱的”。他曾比喻自己是“嫁人的女子，難違夫子”！
陳布雷內心的隱痛日益加劇，使備受煎熬。
1948年11月12日，陳布雷對陶副官說：“我要理一個發。”在理完發之後，他對陶副官說：“我今夜要趕寫一些重要東西，任何客人不見，電話也不接，你也不要上來催我睡覺，我寫好自己會服藥睡的。”他上了樓梯，走到一半時又回過身子，補充了一句：“讓我安靜些！”