1967年7月12日，呂正操以“反革命修正主義分子”被捕入獄，緊接著，原東北軍出身的將領張學思（南按：張學良四弟，時為海軍參謀長）等與呂正操有關聯者相繼被逮捕、關押，並由中央軍委成立專案組，審理過去的政治問題。當年在呂正操部隊遇難的熊大縝再度死屍複活，引起了有關部門高度重視。由於熊大縝死屍複活，葉企孫受到牽連，被迫向前來調查的中央軍委辦公廳“呂正操專案組”人員寫交代材料。1968年4月，“呂正操專案組”將葉企孫作為C.C.特務逮捕關押，開始進行審訊。在押期間，“專案組”進行了大量的“內查外調”，除葉企孫本人，曾對眾多人員，包括許多知名人士如翁文灝、馮友蘭、趙訪熊、戴世光、何成鈞、周仁、周同慶、吳澤霖，以及清華大學秘書長沈履、原清華庶務科長畢正宣等進行調查審問。一時間，搞得雞飛狗跳，人人自危，凡與葉企孫熟悉的人都處在驚慌恐怖之中。在威逼恐嚇下，被調查審問者有的始終堅持了人格魅力與文化良知，據實相告。有的出於各自的目的，信口開河，甚至有些神經質地胡言亂語，使本來並不複雜的一個案件，變得撲朔迷離，難辨真偽，最後導致許多人卷入案中蒙受不白之冤。
從“專案組”審訊案卷可以看到，葉企孫涉案問題主要有二：一是與熊大縝的關係；二是在抗戰期間和朱家驊的關係。或者說，葉在與熊朱二人交往中，是否參與了特務組織和從事反革命活動。
1968年9月3日，被捕入獄的葉企孫第一次被提審，審訊員是雲、李、孫、劉等四人。身戴手銬腳鐐，頭發蓬亂，一身破衣的葉企孫，被帶進審訊室落座，審訊員第一句話便是：“你的罪行是嚴重的。交代你和熊大正（南按：原案卷為熊大正）的往來關係！”[41]
葉企孫於驚恐中交代說：“熊大正去冀中是由北京教會中一個姓黃的送往冀中的。這段話是熊大正在天津清華同學會和我講的。我反對熊大正去冀中，熊大正在1938年端午節從冀中來到天津，劉維來天津交給我一張紙條，是熊大正親筆寫的，信上說，介紹劉維與你接頭（劉維是代表熊大正到天津辦事，是熊大正派出來的，與我接頭）。在冀中呂正操是領導，也可以講劉維是代表冀中的。很快我代（帶）劉維到王崇植那裏去了，見到了王。我知道王是C.C.，我的態度是支持南京政府的。”[42]