20世紀30年代，毛齊華懷著堅定的信念，參加了中央特科工作，參與創建黨的無線電通訊，為黨的秘密工作作出了貢獻。1941年，中央對他這一段經歷作出過評價：毛齊華從事地下工作時，上海地下黨雖遭受嚴重破壞，但毛齊華對黨是忠誠的，思想上沒有任何動搖。
走上革命道路
毛齊華，1903年出生在上海嘉定。毛齊華的父親早年亡故，母親帶著他和哥哥相依為命。8歲時，母親克服重重困難將其送入學校，勉強讀了4年書，但最后因為家貧而輟學。1920年，他到上海一家印刷廠當了學徒。初進印刷廠，他就感受到資本家的壓迫。他曾回憶說，廠里的老板簡直是吸血鬼，一邊要工人拼命的干活，但另一邊只讓學徒勉強填飽肚子，每個月理發、洗澡的零用錢也不給，弄得學徒們個個蓬頭垢面。毛齊華聯合工人進行斗爭，最初取得幾次小勝利，但老板采取手段，將毛齊華和其他三四個工人解雇。后來，毛齊華被介紹到中華書局印刷廠。在那里，他萌生了最初的革命意識。
對于毛齊華個人生命歷程而言，1924年是個關鍵點。一次偶然的機會，毛齊華參加了中國共產黨在上海閘北寶山路廣場召開的“國民會議促成會”，并聆聽到惲代英的精彩演說。惲代英的階級斗爭學說，以及熱情洋溢的革命鼓動，給毛齊華以巨大震撼，令他茅塞頓開。多年以后，他回憶說：“我生平第一次聽到這樣的演講，只覺得他們說出了我們窮苦人民的心里話，于是在會場上我也拼命地跟著喊口號，直到把嗓子都喊啞了。”
從此以后，毛齊華開始與革命同志交往，內心迸發出無窮的力量。毛齊華曾回憶道，“自從結交了那幾位革命知識青年以后，我好像渾身有使不完的勁。”他一邊做工干活，一邊分析各車間工人的思想動態，找青年工友談心，積極地搞宣傳活動。1925年初，毛齊華因表現優異，經上海地方黨組織批準，被吸收為共青團員；同年4月，加入中國共產黨。五卅運動爆發后，毛齊華積極組織工人罷工游行，并擔任中華書局總工會秘書長、工會黨團書記兼黨支部書記和青年團書記，有力支援了上?？偣墓ぷ?。五卅運動結束后，上海印刷工人成立上海印刷總工會，毛齊華擔任總務科副科長。
1925年7月，為做好宣傳工作，黨中央組建了自己的印刷廠，毛齊華利用工余時間做了一些協助工作。但這個印刷廠很快被反動勢力搗毀。10月初，黨組織決定調毛齊華專職籌辦新的地下印刷廠。對于這一全新的工作，他后來回憶說：“起初我還不大愿意去，仍想繼續搞工人運動，但是，組織已作出決定，便告別了曾經朝夕相處、同生共死的親密戰友”，“走上了新的工作崗位”。
1926年10月北伐軍攻克武漢后，中共中央決定在武漢建立印刷廠。1927年2月，毛齊華再次接受新任務，從上海趕到武漢，籌建長江印刷廠。當時，武漢革命氛圍濃厚，《向導》周報、《共產主義ABC》等書刊的印量都在數萬份。毛齊華領導長江印刷廠加班加點，最大限度滿足革命群眾的閱讀需要。“四一二”反革命政變和“七一五”反革命政變后，長江印刷廠無法繼續堅持。毛齊華在黨中央的指示下，清理工廠設備，掩護工人隱蔽，進行有序轉移。1927年10月，再次回到上海。
留蘇秘密學習
毛齊華回到上海不久，就接到組織通知：到莫斯科中山大學學習。大革命失敗后，共產國際制定了一個系統性計劃，選派優秀黨員去蘇聯培訓。這可以避免他們遭受白色恐怖的屠戮，保留革命的火種；同時在技術層面，為革命做好準備、打好基礎。因為經費限制，與毛齊華同一批次去的只有16人。
到達莫斯科后，毛齊華最初主要是學習馬列課程，如《社會形態發展史》《政治經濟學》《聯共黨史》等。他后來回憶說，一接觸到這些理論，就感覺很新鮮，也很有興趣。雖然自己基礎差，學習起來很吃力，但是勤能補拙，“每天都認真整理聽課的筆記，按照教師布置的作業，一題一題地做好”。1928年春，改選學校黨的支部局時，毛齊華被選為支部局委員。他自己感到非常意外——用自己的話說是“做夢也沒有想到”。
毛齊華留蘇期間，國內革命形勢也在發展變化，尤其是工農武裝起義不斷爆發，紅軍建立多個根據地，星星之火呈燎原之勢。但當時中共中央在上海，與各根據地的書信聯絡極為不便，因此建立無線電通訊迫在眉睫。1928年初，共產國際東方部負責人建議，上海中央應爭取與東江、湖南等根據地建立無線電聯系，采取措施運去相應的工作人員和無線電器材。1928年夏，共產國際決定選調在莫斯科中山大學讀書的毛齊華等6人，到國際無線電秘密訓練班學習。因為此事關系重大，即便對莫斯科的同學也是絕對保密。中山大學負責人特別叮囑：“對任何人都不能講！你們白天照常在校上課，晚上前去學習。”
國際無線電秘密訓練班位于莫斯科城內一處獨立的三層別墅里。學習內容除無線電技術外，還有英語、駕駛汽車、各種武器的使用方法，以及如何搞秘密工作等。毛齊華懷著為黨奮斗的熱情，孜孜不倦地鉆研。課余期間，他經常到蘇聯工廠參觀學習無線電工具制作；有時還帶著自己制造的收發報機，乘火車到莫斯科十幾公里遠的郊外演練。
毛齊華在莫斯科學習期間，有幸當面聆聽了周恩來的教誨。1928年夏，周恩來到東方大學傳達中共六大精神，毛齊華恰在那里參加野營訓練。周恩來與學員一起吃飯時特別叮囑：“你們要抓緊學習，現在國內急需無線電通訊方面的人才。”雖然只有幾句話，但給毛齊華留下了深刻印象。
對毛齊華來說，留蘇歲月是非常充實的，確實學到了很多本領。1930年秋，無線電學校負責人向毛齊華等宣布：“根據共產國際的指示，和你們的學習成績，你們在這里的學習畢業了?，F在要送你們回國工作。”就這樣，經過一路的曲折顛簸，毛齊華回到了上海。
進入秘密電臺
回到上海后，毛齊華很快被安排進中央特科工作。當時，中央特科下設4個科。第四科的主要任務是建立黨的地下秘密通訊聯系，特別是創建黨的無線電通訊，保證黨中央機關與各地黨組織和共產國際的通暢聯絡。毛齊華隸屬第四科，科長李強，成員大都是莫斯科無線電學校的學員。
接受工作后，毛齊華把家搬到慕爾鳴路興慶里17號，那里實際上是黨的地下電臺所在地。房子的二房東是吳克堅，住在樓下；報務員曾三，住在小亭子間；毛齊華是三房客，住在樓上。收發報機就藏在其房內的衣櫥中，每天夜里進行收發電報工作。
除正常收發報外，毛齊華還經常按李強的通知，到巨籟達路四成里12號碰頭，那里是中央特科辦的一個秘密無線電學校。一棟三層樓的房子，最上面是學員宿舍，二樓是教室，樓下放著座椅和一些電器材料。門外掛著一塊“福利電器公司工廠”的招牌作掩護。人們一般稱之為“福利公司”。當時共有16個學員，教員都是經歷多年斗爭的老革命，有的參加過上海三次武裝起義，有的參加過省港大罷工等等。毛齊華主要負責技術培訓，即訓練報務員和維修發電機的技工。報務員一共5個人，在兩個地方教學：虹口2人，同孚路3人。毛齊華采用家庭輔導的方式，逐個上門講授。他先是自行購置發報機零件，用三極管裝一個振蕩器，帶到學員家中，親自操作示范。而且為了避免泄露機密，還給每人準備了一副耳機。
培訓維修技工更加麻煩，不僅要有場地和設備，還要有個名義作掩護。毛齊華費盡心思在虹口找到一家修理發電機的小廠。這家小廠雖然只有一間門面，可是有十幾臺破舊的發電機。老板是工人出身，自己也參加修理，因此只有一個學徒。面對這種情況，毛齊華耐心且機智地給老板講：有些小鎮青年想學習修理發電機，希望能在這里實習，學習費用一分不少，做工錢一分不拿。老板看到有錢可賺，欣然同意。毛齊華利用這個小廠，讓地下黨員以學徒名義為掩護，先后辦了兩期培訓班，每期兩三個人。后來，這些受過訓練的技術人員大都被派往蘇區，在革命戰爭中發揮了重要作用。
1931年夏，由于革命根據地迅速發展，各地都需要無線電設備，毛齊華又接到了組裝機器的任務。黨組織把他安排進一個亭子間，找人在樓下作掩護。毛齊華購齊各種五金零件后，躲在樓上辦起個體工廠。上海的夏天酷熱難忍，但是為了避免被敵人發現，他密閉門窗，夜以繼日地工作，常常是大汗淋漓，眼睛累出血絲。一個夏天，他連續裝配出五六套收發報機。在制造發報機時，因考慮到是在秘密環境下使用，要求機器必須輕巧，便于攜帶，而且聲音還要清晰。為了保證質量，每制成一臺機器，毛齊華都反復檢驗。此外，毛齊華還負責檢修發生故障的電臺和改裝老機器，為黨的通訊工作提供技術支持。
1932年后，國民黨加緊對革命根據地“圍剿”與封鎖，紅軍獲取物資十分困難，連發報機的電池都買不到。黨組織又把采購電池的任務交給毛齊華?？紤]到大量運輸成品電池容易被敵人發現，毛齊華建議由上海購買原料，運往各根據地后，再自行組裝。為了搞清電池原理，毛齊華購買書籍，自行鉆研，弄通理論后，又購買原料試驗，經過幾個月的“閉門造車”，最后獲得成功。
培訓學員、制造設備看似平常無奇，但在國民黨的白色恐怖下，這些工作其實每一步都驚險萬分。在上海的幾年里，毛齊華的工作駐地多次被敵人突襲，犧牲的同志不計其數。
投身敵后工作
1933年的上海，敵特遍布，我黨地下組織多次遭遇破壞。艱難險阻之際，毛齊華毅然留下，在上海中央局地下電臺工作。為防止電臺暴露，毛齊華等人全部使用室內天線，隨用隨掛，用完就收起來。但在發報時，一按電鍵，鄰居的電燈泡就會發出一閃一閃的紅光。于是，毛齊華指導地下工作人員，每設一部電臺，就一邊按電鍵調整波長，一邊偷看鄰居家電燈泡是否出現異常，然后再設法調整到電壓穩定。為了做好隱蔽工作，地下工作人員費盡心思，即便如此，也常有意外不期而遇。有一次，毛齊華抱著一部發報機坐在一輛黃包車上，突然路邊出現幾個巡捕和便衣。如果調頭躲避，反而容易引起懷疑。危急時刻，他冷靜沉穩，迎面而上。那幾個巡捕看其身穿長袍，懷里的牛皮大紙袋印有“中國百貨公司”字樣，顯得很有派頭，便不敢放肆，把手一揮，示意放行。
1934年春節期間，為配合中央蘇區第五次反“圍剿”，上海地下黨決定舉辦爆破訓練班訓練爆破手，目標是炸毀浙贛鐵路。毛齊華再次接到新任務——去爆破班訓練，為炸毀鐵路做準備。組織還安排毛齊華與葉挺見了一面，由葉挺向毛齊華傳授爆破技術。據毛齊華回憶，與葉挺見面，是在法租界的一個別墅里，交談了兩三個小時，葉挺講了炸藥如何配比、如何安放等問題。經過一個多月的系統訓練，毛齊華基本掌握了雷管爆炸技術。
訓練班結束后，毛齊華又被安排回電臺工作。此時，白色恐怖越來越嚴重。中共在上?；顒?/font>4年之久的地下電臺全被破壞。面對搜出的電臺設備，敵人驚嘆道：“想不到他們沒有工廠設備，憑手工能制造出這樣小巧、高效的收發報機。”
上海地下電臺遭破壞后，毛齊華并沒有灰心喪氣。他仔細研究后，提出恢復電臺的三項具體辦法：一是要有報務員，但報務員不是一兩個月就能培養出來的，要請上級從外地調派；二要有忠實可靠的人來掩護電臺；三要把過去分散搬走的部分通訊器材找回來。經過幾個月的準備，毛齊華成功組裝起一套收發報機。與此同時，從山西調來兩位報務員，上海地下電臺又開始艱難運轉。
但是，1935年7月，黨的地下組織又一次遭受大破壞。毛齊華的處境更加險惡。為保存有生力量，黨組織命令毛齊華等人分頭撤離上海。撤退前，毛齊華還有條不紊地處理了兩件事：第一，將其掌握的兩部電臺移交給從中央蘇區派來的同志。第二，疏散家屬。毛齊華的妻子潘林珍當時帶著3個孩子，兩個是自己的，另一個是聶榮臻的女兒聶力。毛齊華把妻子和3個孩子送到嘉定，叮囑妻子好好撫養，等待組織聯系。
1935年秋，毛齊華從上海經轉天津，到達黨中央所在地瓦窯堡，擔任中央白區工作部秘書。全民族抗戰爆發后，毛齊華歷任中華全國總工會西北執行局委員長、中共陜甘寧邊區區委常委、中共晉東南職工運動與委員會書記、八路軍太行軍區司令部秘書長等職。解放戰爭時期，毛齊華任中共上海工人運動委員會負責人，為迎接上海解放做了大量工作。