1932年回國后，在同濟大學任教授，兼中央研究院研究員。1934年加入國民黨北平“誠社”組織。1938年參加國民黨在重慶舉辦的“中央高級黨政人員訓練班”，1939年結業(yè)后任國民黨中統局外務室總干事。同年底赴德國柏林，在該國保安部“國際保安訓練班”受訓。1942年3月任北京輔仁大學教授、國民黨北京特別市黨部執(zhí)行委員。1943年6月任重慶大學地質學教授、國民黨中央組織部專員、中統局專員、國民黨軍委會政治部中將專員并兼任中統局專員、教育部平津區(qū)專員。

1946年，因在河南掩護其胞兄牛連文策動國民黨第四方面軍總司令張嵐峯起義，遂被國民黨中統局逮捕入獄。1947年經國會代表聯名保釋后，即去香港參加中國國民黨革命委員會。旋由李濟深派回內地從事反蔣活動，初在滬杭，后轉武漢主持華中民革工作，參與策反白崇禧、張軫的工作。武漢解放前夕，與中共地下黨組織取得聯系，作為張軫的代表之一被介紹到漯河與解放軍談判，為解放武漢做了一些有益的工作。武漢解放后即去北京任民革中央秘書，旋任東北工學院地質系教授。

1951年春，以“歷史反革命罪”被捕入獄，經沈陽市中級人民法院先后判處有期徒刑5年和20年。1975年2月寬大釋放后到耒陽湖南省新生煤礦工作。1983年2月12日撤銷原判，認定為起義投誠人員。同年5月任湖南省人民政府參事室參事。