1936年底“西安事变”和平解决后，顾祝同率国民党中央军进驻西安。吴光伟在西安事变后就参加了西北救国联合会妇女部的工作——“我渴望从事革命工作，并想知道我最适合做什么工作，我获悉有可能到延安学习，就在1937年2月19日来到了这里。我期望经过全面训练之后能成为一名党员。”(中国社会出版社《吴光伟自述》)国共合作后，抗日统一战线初步形成，但进入延安仍然需要组织介绍。吴光伟通过西北救国联合会的介绍，为了追求革命的理想而奔赴延安。

知识青年进入延安，首先需要经过党的外围组织或八路军驻各地办事处介绍，来到延安后向各相关接待处报到。吴光伟此前接受过良好的教育，演出话剧，熟悉英语，略通日语，在抗大学习的同时，就被安排参加外事接待工作，担任英语翻译。

1937年3月底，美国合众社驻天津记者厄尔·利夫(EarlLeaf)到延安采访，吴光伟受命出任其采访毛泽东、朱德时的翻译。

据史沫特莱记载:“第一天他(朱德)和我一起工作的时候，于黄昏时分，我和我的中文教师兼秘书和翻译、原来是女演员的吴莉莉(即吴光伟)，在我住的黄土窑洞前面的平台上等他。莉莉的工作是在每逢我的中文水平不能够理解得清楚时，或是朱将军和我用一部分德文也不能传达意思时——这种情况时时出现——便由她从中翻译。”访谈中，遇到朱德不懂的美国文化内容，如著名美国作家马克·吐温，也由吴光伟从图书馆查找相关资料，并翻译成中文，提供给朱德作参考。此间吴光伟的翻译兼秘书工作是很出色的，得到史沫特莱和朱德的首肯。

1937年5月，埃德加·斯诺的夫人尼姆·威尔斯，又名海伦·斯诺也以记者身份来到延安采访。她为吴光伟的舞台演出所感染，更为生活中吴光伟高贵优雅又时尚现代的气质所惊讶，专门请吴光伟作访谈。多年后，她记忆中的吴光伟形象依然光彩鲜亮。