Но в 1936 году был вновь арестован за участие в тайном воссоздании запрещенной Японской коммунистической партии. Хотя, судя по тому, что власти быстро его освободили, его роль в этом бьша скорее пассивной и второстепенной. Вскоре он переехал в Токио, без сомнения, по предложению Одзаки, всегда проявлявшего значительный интерес к Мизуно и высоко ценившего его.
Одзаки действительно говорил в полиции: «Я очень верил Мизуно и считал его своим преемником». Всегда сохранялась вероятность, что Одзаки может получить назначение от своей газеты «Асахи» в Китай, и если бы такое случилось, он хотел, чтобы доверенное протеже заняло его место в группе Зорге.
Факт, что он считал Мизуно подходящим для такой роли, вызывает некоторый интерес, ибо подразумевает, что Мизуно обладал прекрасными способностями к конспиративной работе, а также живым умом и точным пониманием политической ситуации в Японии.
Одзаки позаботился о том, чтобы Мизуно получил хорошую работу в ряде научных организаций Токио. Похоже, что Мизуно лишь один раз встречался с Зорге за все время пребывания последнего в Японии.
Одно время Одзаки использовал Мизуно в качестве своего рода секретаря или личного помощника, и обычно просил его подготовить письменные отчеты по широкому кругу политических и экономических вопросов. Это было задумано специально для того, чтобы обеспечить Москву основополагающими материалами. Одзаки передавал отчеты Мизуно Мияги, который в свою очередь передавал их Зорге, поскольку было очевидно, что осторожный Одзаки всегда крайне неохотно передавал письменную информацию непосредственно самому Зорге.
Мизуно, как и Мияги, часто болел, и существуют некоторые данные, что именно по этой причине Одзаки сомневался в его пригодности в качестве агента. Тем не менее, кроме подпольной информации общего характера, Мизуно мог добывать и некоторые полезные сведения по военным вопросам, касающимся особого района, а именно — Киото. Этот древний город был его родиной, куда он всякий раз возвращался на поправку после очередного приступа болезни.
Он докладывал о месте назначения крупных войсковых соединений, перемещаемых из района Киото в 1939 году, когда номонганская битва была в самом разгаре, и в 1941 году, когда Зорге и Одзаки пытались вычислить реакцию Японии на русско-германскую войну и растущий кризис в японо-американских отношениях.
Мизуно был арестован 17 октября 1941 года и приговорен к тринадцати годам тюремного заключения.