送走了情报后，尽管国民党空军尚不明就里，沈济世的太太是不能再回到丈夫身边了。为防不测，地下党还是迅速转移了她并安排前往解放区，动身前，根据地下党的指示，她忍痛割爱，将所有的结婚物什及结婚照片等等全部烧毁，由于照片及姓名曾在南京大报上出现过，同时为防止解放区隐蔽敌特加害，她将名字也改为随丈夫姓沈名源，意思是与沈同源。几经周折她终于来到苏北盐城的解放区，并分配在解放军后方医院里工作。直到沈济世架机起义后又赴北京准备参加开国大典检阅时，夫妻才得以重逢。

一年多的敌营策反，沈济世身边已经储备了一批急于飞往解放区的国民党空军人员。加之转入战略反攻后的三大战役均以我军胜利宣告结束。国民党空军人员架机起义的条件已经成熟，上海地下党王月英要求这批国民党空军人员可以组成二至三个机组，分期分批举行起义。

1949年2月19日，经过沈济世、张镭等争取过来的国民党空军飞行员徐骏英、魏雄英，通讯员赵昌燕奉命驾驶C—46型运输机一架由上海飞往青岛执行空运任务，张镭也借故去青岛办事而登机随行，直飞济南解放区。张镭等人架机起义不久，地下党王月英来找沈济世，告诉他，组织上决定调他去解放区工作。初闻此言，沈济世以为自己听错了。因为在一年前他要求去解放区未获批准，此时怎么又决定调他去解放区呢？

看到王月英一脸认真的神情，沈济世忙问：“你看怎么去呢？”

“要回娘家去，也不能空着手呀，应该带点礼物吧！”王月英说。

沈济世莫名其妙地看着她，等着她说下去。

王月英接着说：“你是空中飞将军，从地面走回去，有失光彩吧！”

沈济世恍然大悟，一拍后脑勺，朗声笑了起来。

“再组织一次架机起义如何？”

“没问题！”

其实，沈济世对此早有准备，几个月前，他就物色了102中队飞行员唐宛体，并商量好分工和各自的任务，只待架机起义时刻。就在这时，沈济世在十大队二课课长那里得到消息说，国民党空军头头们已开始注意唐的言行，正预谋抓捕唐宛体。1949年3月7日，当唐宛体由台北飞来南京后，沈济世立刻通知他先行起义，自己以后再找时机。当天下午，唐宛体和他的机组又飞汉口执行任务。当晚，唐趁其他空军人员到汉口跳舞联欢作乐之际，率领机组人员，通讯员李学宽，机械员彭树新等驾驶C—47型运输机进行夜航起义，一举成功飞到了解放区。这是国民党同一个空军大队在十八天之内第二架起义飞机。

送走了第二架架机起义的唐宛体等人后，沈济世与一周以后来到了上海101中队驻地，准备找唐宛体行前介绍的飞行员刁光弟，准备秘密策反和组织第三架飞机起义。经被沈济世争取过来的段德济介绍，唐宛体的同期同学刁光弟的父母妻儿均在已经解放了的北平，常有思乡之情。沈济世便在一次邀请他到北四川路一家咖啡馆喝酒聊天时，故意告诉他唐已经飞去了解放区。几经试探后，刁光弟也动了心，但他对架机起义依然信心不足。沈济世连忙说：“这是最好的办法。你是驾驶远，飞机上了天，飞向何方，完全听你的指挥了。”经沈济世的劝说，刁光弟终于表示愿意架机起义。随后，沈济世又利用曾在大队部担任机要人事参谋掌管印信之便，为地下党员王月英取得了空军女职员的工作证，特意安排王月英与刁光弟见面，以此坚定刁光弟的信心。

架机起义的飞行员问题解决后，沈济世又着手联络担负给飞机进行维修和加油的重要角色——机械员，以及仪表员宋元信、通讯员王凡、机务员徐芳、军械员于振超等人。

然而，在一个月之内十大队连续发生两起架机投奔共产党的惊人事件，已经引起了国民党当局的高度警惕，因而国民党空军加强了防范。

经过反复思考,沈济世与同伴们决定于4月9日下午四时,采取强行登机的办法举行起义。之所以选定下午四时,乃是经过深思熟虑的。沈济世当时比别人多了个心眼:万一被国民党当发觉而派战斗机追击,一来不知道起义飞机的航向和高度,如大海捞针无法拦截,二来当局即使派战斗机追击,但到达济南上空时已是黄昏,战斗机无法再返航了。4月8日下午,沈济世最后一次去见王月英，向她汇报和请示，确定了降落地点济南和联络信号。分手时，互致问候并预祝起义成功。

回来后，沈济世积极作好起义前的各种准备工作。4月9日上午，沈济世悠闲自得地来到值班室与值班人员下棋、聊天，并趁值班员上厕所之机冒充值班员给机场调度室打电话，佯称一架飞机刚修好，准备下午“试飞”，还特意询问了下午的天气如何。放下电话，沈济世已是一头冷汗，因为冒充值班员是十分危险的举动。为了防止以外，沈济世将争取过来的段德济留守在值班室随机应变（段因为坚守值班室，未能随机起义，直到上海解放前夕，没有跟国民党空军撤往台湾，解放后正式参加中国人民解放军）。好不容易熬到下午三时，沈济世一行七人象平时一样，身穿飞行服，手提航行包，乘吉普车直奔机场航行调度室。由于上午已经在电话里打过招呼，一行人比较顺利地骗取了飞行放行证。经过守卫在飞机旁那个全副武装的卫兵身边，大家镇静地递上放行证，然后行了个举手礼便急速登上了C—46大型运输飞机。关上舱门时，七人都不约而同地掏出手绢拭去额上的冷汗，连称：“好险啊”！

当大型运输机的轮子徐徐离开地面，昂首凌空而起时，大家的心里才如一块石头落了地。刹那间，机舱内一片欢腾，沈济世更是热泪盈眶，因为飞向光明是他久远的向往。

飞机在5000尺航线上高速航行，不久便飞抵泰山附近。为避免撞山，沈济世果断地让飞行员将飞机再爬升1000尺，确保了飞行安全。再向前行，沈济世发现云层中有个云洞，便让刁光弟抓住难得的机会将飞机从云洞中钻出。自此，机翼下出现地面，大家紧张的心情才缓和下来。飞机又往前行，很快到达黄河上空，飞机急忙转弯沿黄河西行，济南立刻呈现在眼前。历经两个小时的航行，闯过几个险关，终于来到解放区的上空，大家兴奋之情溢于言表。

突然，意想不到的事情发生了。

飞机盘旋寻找机场着落位置，准备着落时，地面上的火炮突然一齐对空射击。机上顿时慌作一团，有人开始责怪起沈济世来：“闯过了几个险关，未死在国统区，没想到现在却要做无谓的牺牲了。”“解放区就是这样用机关枪大炮来欢迎我们的吗？”

紧急关头，沈济世沉着冷静，同时让飞行员打开机舱，放下起落架。这是要求着落的信号。飞机在炮声中继续在空中盘旋，眼看油将耗尽，机场也在夜涩中漫漫消失。忽然，对空射击嘎然停止，机场跑道两旁出现几堆焰火，迎接飞机降落。事后才知道，原来上海地下党的电台遭到了破坏，起义飞机到达济南时仍未能通知解放区，以至发生了误会。

一波未平一波又起。由于夜间着落的技术要求高，加之刁光弟原是副驾驶，技术不熟练又精神高度紧张，降落时仅以前轮子先着地，带来巨大的反作用弹力，以至飞机弹起来又落下。而站立在驾驶座椅后面的沈济世，于上下剧烈颠簸中，头部撞在舱盖上，因受伤较重昏迷了过去，直到次日早晨才清醒过来。

沈济世架机起义成功，是国民党空军一个大队在不到两个月里的第三架飞机起义，对于国民党来说，无疑是从背后捅了他们一刀。大约一周后，沈济世一行接到济南警备区通知：“中央来电，要你们飞到北平去，向中央军委报到。”飞抵北京后，沈济世一行七人受到中央军委航空局常乾坤局长的亲切接见和热情款待，是来自国民党统治区的飞行员大受鼓舞。

此刻，正是渡江战役前夕，沈济世与妻子沈源天各一方。但他们俩并不知道，当沈济世架机越过长江从上空飞往解放区时，妻子沈源正在地面上由苏北向长江江阴附近急行军。一个在天上一个在地面，夫妇为了新中国的解放事业在这一交汇点上虽南辕北辙，却是殊途同归。