修好后的零式出了降落事故，再次被诺依曼修好 图片来源：戈叔亚的博客
这架零战后来被运到美国测试
“零”式战斗机的全面测试评估结束后，诺依曼奉命写出一份详细技术报告，飞机被拆卸成大件，运回美国，进行进一步测试和分析。飞机在巴基斯坦（当时属于英属印度）的卡拉奇停留的时候，诺依曼看到一个人爬进“零”式的座舱，这里摸摸，那里动动。诺依曼不放心，叫他不要乱动。那人跳下飞机，与诺依曼握手，告诉他：“我是阿诺德，你可以随飞机一起去美国。”原来这是美国陆军航空队司令亨利·“哈普”·阿诺德上将。但在最后一刻，因为官僚手续问题，诺依曼还是被迫留下，在理论上他依然是敌侨，不得进入美国。
诺依曼身体尚未完全恢复，索性到加尔各答疗养一个月，然后回到第76战斗机中队。这时已经是1943年秋，部队已经移防湖南衡阳。诺依曼和其他机械师被秘密空运到江西遂川，第二天，大批P-38、P-40、P-51战斗机和B-25轰炸机飞来。诺依曼和战友们飞速把飞机准备好，所有飞机在感恩节（11月25日）这一天倾巢出动，奔袭台湾新竹，大获成功，摧毁敌机63架，另有一些敌机被损坏，自己无一损失。
1943年底，诺依曼调到第322运输中队，担任飞行工程师，这样随飞机飞遍大后方的所有空军基地。诺依曼是个聪明人，在中国这几年里，学会了几句中国话，因此被调入战略服务处（简称OSS）的第5329空地情报组。OSS是美国在战时模仿英国MI6组建的军事情报机构，日后成为CIA的前身。接下来11个月里，诺依曼经常到前线，甚至深入敌后，刺探日军活动情报，甚至侦察国军行动，因为美军高层对来自国军的正式情报通报并不信任。在行动中，他化装成农民，有什么吃什么，睡觉就在茅草房里。侦察重点是长江上的日军船队，发现装载兵员、坦克、马匹的船队，就引导轰炸机来轰炸。
诺依曼在OSS时与中国士兵的合影 图片来源：戈叔亚的博客
他在美国战略情报办公室（OSS）工作时，电台就放在吉普车上，随时可以转移 图片来源：戈叔亚的博客
中美混合空军的成功招来日军反扑，1944年4-12月，日军发动一号作战，意图在东南沿海打通通往中南半岛的通道，同时打掉柳州、桂林、衡阳的中美空军基地，为台湾和日本本土解除空中威胁。作战取得很大成功，中美空军被迫后撤到更加深远的大后方。1944年10月，陈纳德派诺依曼到华盛顿，亲自向OSS头目威廉·多诺万少将口头报告中国战情。这一次是情报局的秘密公务，敌侨不敌侨的就没有人废这个话了。陈纳德还向多诺万推荐，把诺依曼提升为军官，因为他需要接触机密文件。
诺依曼上了1944年的《生活》杂志 图片来源：戈叔亚的博客
由于太平洋上凶险，诺依曼的飞机绕道印度的阿萨姆、摩洛哥的卡萨布兰卡，最后在10月26日飞抵纽约。这是诺依曼第一次到美国。德国虽然不是穷乡僻壤，但美国的繁华还是震惊了诺依曼。在华盛顿面见多诺万时，诺依曼报告了亲眼所见的中国战场的危急情况。
多诺万是一个人物。他是哥伦比亚大学出身，曾经是华尔街上有名的律师，在第一次世界大战中，作为少校指挥一个营，作战英勇，获得国会荣誉勋章。在美国，佩戴国会荣誉勋章的人走过的话，将军都要立正敬礼。战后多诺万重回法律行业，担任纽约西区检察官，后任司法部反垄断处副总检察官。多诺万早就预见到战争即将爆发，因此得到罗斯福的器重。德国入侵波兰后，多诺万作为非正式特使被派往伦敦，见到丘吉尔和英国情报机关负责人，对英国的战争准备状态做出正确评估，并建议美国也成立正式的情报机构。1941年7月11日，多诺万被任命为情报协调官，负责协调陆军、海军、FBI、国务院等分别运作的情报部门。多诺万随之任命艾伦·杜勒斯组建纽约站，就在洛克菲勒中心英国MI6纽约站的楼上。1942年，多诺万组建OSS，并作为陆军上校被召回现役，在1943年3月晋升准将，1944年11月晋升少将。多诺万作风强势，在组建OSS过程中也得罪了多方大佬，FBI的胡佛坚决不肯把南美的情报业务从FBI划出，麦克阿瑟也拒绝让OSS染指菲律宾的情报业务。另外，MI6也与OSS发生龃龉，认为OSS的牛仔式粗犷做法危害了MI6的行动安全，而且严格限制OSS在英联邦的活动，更是禁止OSS背着MI6在英国与欧洲抵抗运动接触。OSS在美国国内也得到“美国盖世太保”的恶名。二战一结束，杜鲁门就在1945年9月解散了OSS，多诺万被迫离开情报界。两年后CIA组建时，由杜勒斯主持，已经没有多诺万什么事了。但诺伊曼见到多诺万的时候，他还风头尚健。多诺万按照陈纳德的嘱托，命令手下通过战争部（国防部的前身）官方渠道办理诺伊曼晋升军官的事，最终还是受阻于诺伊曼的敌侨身份，没有办成。但多诺万拍胸脯，保证继续给他办，一定会办成的。
威廉·多诺万少将
在美国等待晋升的6个星期里，诺伊曼遇到金发的克莱丽丝，她在司法部工作，两人一见钟情。1945年3月，在诺伊曼自己的要求下，陈纳德把诺伊曼招回到中国，向第118侦察机中队报到。5月里，诺伊曼接到电报：“国会今天通过公民特批。恭喜。克莱丽丝。”多诺万兑现了承诺，在国会促成了诺伊曼的美国国籍特批。这时，二战欧洲战场的胜利很快到来，接下来在盟军反攻和两颗原子弹的压力下，日本也投降了。
带刺的人总是碍事。太平洋战场形势明朗之后，战争还没有结束，陈纳德就“因为健康原因”离开军职。但在离开之前，陈纳德给诺伊曼写了一封推荐信，向所有人力荐，条件是要等战争结束。战争一结束，诺伊曼首批回到美国，退役后，到洛杉矶，想进入道格拉斯飞机公司工作。诺伊曼的美国公民资格实际上还在处理中，还没有最后落实。道格拉斯对陈纳德的推荐信很买账，但还是无法直接雇佣诺伊曼，只能答应把工作为他保留着。在此期间，诺伊曼在加州大学洛杉矶分校（简称UCLA）进修，并考过美国联邦航空署飞机与发动机机修资格证书。1946年6月25日，杜鲁门总统亲自签署诺伊曼的归化证书，诺伊曼进入道格拉斯工作。