出任中美合作所主任，是“戴老板”生平唯一一次担任正职。而这一正职，也是为了争得中美双方人员至少对等的领导权。 由于与戴笠有过合作关系，美国海军部少将梅勒斯和美国军方在很长一段时间里，都难以摆脱恶名，尤以抗美援朝时期中国大陆的舆论为甚。据1950年2月31日《上海日报》载，戴笠和梅勒斯领导的中美合作所被称为“法西斯秘密特务的总部，以美国发明的酷刑和屠杀闻名”。
正式成立于1943年4月14日的中美合作所，由戴笠担任主任，而美方则由梅勒斯出任副主任。
这个在革命文学中被极度渲染的“魔窟”， 被描绘成“直到1949年重庆解放前夕，还是共产党员的屠宰场”。《红岩》里江姐就义前，嘲笑看守监狱的军统特务：“怎么？你害怕了？你们‘中美合作所’这块招牌就要摘掉了！”其实，这块招牌早在3年前，也即1946年就已经摘掉了。
出任中美合作所主任，是“戴老板”生平唯一一次担任正职。他的部下沈醉（时任军统总务处处长），在降共后交待他老板和美国人的关系，却用“主奴”来加以描述。
从台湾“国史馆”出版的《中美合作所的成立》中的档案观之，当初为了争得中美双方人员至少对等的领导权，戴笠试以契约的方式约束他的美国部下。他坚持在中美合作所协议中写明，“机构设置上，各层机关均设一中方组长、一美方组长”，“任何事务须经中美双方组长共同决定”。
双方最终议定中美合作所的合作范围限于：分享军事情报，为配合美海军在大平洋作战提供气象情报，装备和训练一支在中国沦陷区进行爆破、侦察等作业的突击队。作为条件，美方必须承诺放弃在华境内进行独立的情报活动。
《中美合作所的成立》中有一则戴笠与梅勒斯在1943年7月12日的会谈记录。在谈话中，戴笠向梅勒斯交涉，为什么中美双方交换的情报不成比例，而且中方截获的情报也多由美方带回华盛顿破译。梅解释说：“每破译一种秘电码，需四十男人二女人，需时六月，及有庞大之机器，故无法供给此项技艺”。戴笠随手就向华盛顿拍了份电报，要求美方派人“携统计计算机若干架来华”。
大型电子计算机是1941年才列装美军的独家专利，戴笠的要求堪称奇想。美国汉学家费正清曾出此论：“中美合作所确曾部署了骚扰日军后方的行动，并为美国海军的登陆作了准备。但其弊端在于，它把美援全部用在了国民党一边，后为中国共产党所深恶痛绝。”
因为技术上有求于人，戴笠对美国人向来礼数周全。每到圣诞节，必大宴美方人员，由军统中方人员作陪，有时还会招来若干女伴。“圣诞淫乱派对”遂成各版本野史借题发挥的素材。军统“三巨头”之一的唐纵，在日记中多次表达过对欢宴的厌倦，他冷眼旁观戴笠，“临席前，总是一个人忙于安排座席。”