還在中美合作所正式建立之前，梅樂斯已經開始了情報偵譯和氣象觀測活動。從美國派來的第一批海軍人員共7人，于1942年9月到達，他們都是各方面的專家，是來擔任教官的。據梅樂斯說，其中有個20多年軍齡的上尉韋勃，擅長無線電攔截，而且出身于海軍醫(yī)務兵團，可以兼任醫(yī)生，梅樂斯在印度被刺的傷臂和傷腿便由他治療痊愈。10月至11月，又陸續(xù)派來了梅樂斯所需要的“具有非常經驗和能力”的人才。其中一名海軍少校，名叫愛德·季菲萊，戰(zhàn)前曾是大學里的哲學教授，又是一位懂得爆炸品、化學、機械等方面的工程師，還是一位長距離游泳運動員。另一名雷·柯屈拉，是步槍專家和技術高超的攝影家，又是一名訓練有素的大氣學家，還能講七國語言?？虑⒓撮_始日常氣象檢查，并接手設立沖洗照片的暗房。

此后，派來受訓的學員陸續(xù)到達，有“精選的中國人、一批非常愉快的暹羅（泰國）人，以及一批法國人和安南（越南）人”。美國教官馬上開始了對所有這些學員的訓練。學生們抗日情緒高漲，興趣濃厚，所以教學工作很順利。受訓的課程，從單兵作戰(zhàn)、爆破、無線電，直到攝影、氣象、醫(yī)學，甚至還有聯(lián)邦調查局的訓練內容。

中美所正式建立后，總部機構設置有：一廳（人事），二廳（情報），三廳（作業(yè)），四廳（供應），五廳（通訊），六廳（無線電攔截），七廳（氣象）。其中重要的是二、三、六、七廳，最重要的部門是二廳（情報）。其余的廳都圍繞這幾個廳運轉，以保證成功。在梅樂斯筆下，這些部門被稱為“廳”，而在中國人的筆下，例如，新政權建立后服刑的原中美合作所骨干分子們，寫交代材料時則稱之為“組”，分別為人事組、情報組、氣象組，等等。

在各個部門中，中美合作所主任戴笠單獨控制與軍統(tǒng)有關的業(yè)務，副主任梅樂斯則單獨控制純粹屬于美國海軍的事務，例如，與美海軍潛艇的聯(lián)絡。

所有情報不僅供應給美國海軍，還供應美國陸軍、中國戰(zhàn)區(qū)美軍參謀部、中緬印戰(zhàn)區(qū)參謀部等急需要作戰(zhàn)情報的地方。送出情報以后，還要另寫報告存檔，據梅樂斯于1944年秋天送出的一份長達5頁的報告稱，僅僅從1943年11月到1944年9月，中美合作所給中緬印戰(zhàn)區(qū)參謀部送去情報的報告就達388份。在這份5頁的報告后面，梅樂斯附上一份長達23頁的清單，包括每份情報的編號和內容摘錄。

第三廳的業(yè)務為“作業(yè)”，主管全國各地開辦訓練班的工作及作戰(zhàn)統(tǒng)計，訓練成果從對日作戰(zhàn)中體現(xiàn)。第三廳的廳長曾經是軍統(tǒng)骨干、少將余樂醒（1945年余樂醒違犯軍統(tǒng)紀律被關押于渣滓洞，后釋放），副廳長曾經由李斯德·布魯琪曼少校擔任。布魯琪曼來自美國海軍陸戰(zhàn)隊，在太平洋海戰(zhàn)的瓜達爾卡納爾島登陸作戰(zhàn)中，他是英勇沖鋒、第一批登陸的勇士之一。