Từ một hướng đạo sinh học ở trường Bưởi, ông Nguyễn Bảo Toàn tham gia tự vệ, hoà vào người người lớp lớp đi giành chính quyền tại Nhà hát lớn, Trại bảo an binh (40A Hàng Bài), Sở Liêm phóng (nay là Sở Công an thành phố). Ngay tối 19/8/1945, ông ở lại đó canh gác, trở thành trinh sát viên của Sở Công an Bắc bộ. Ông Lê Hữu Qua là chủ nhiệm chính trị. Kháng chiến bùng nổ, ông kề vai sát cánh với các chiến sĩ khu Đồng Xuân, Đông Thành bám trụ chiến đấu trong Liên khu I cho đến ngày phải tạm biệt Hà Nội, ăn cái Tết kháng chiến đầu tiên ở Vĩnh Yên.