خسرو روزبه ظاهر جذاب و کاریزماتیکی داشت و به خاطر شمایل و برخی فعالیت ها، علاقه مندانش او را لنین ایران خوانده اند. او میان دوستانش شخصیتی چندگانه داشت؛ فردی او را به لو دادن هم حزبی ها متهم می کند، دیگری در رثایش شعر می سراید و دیگری در کلاس های تئوریک کشور چین برای «نوسازی جهان ذهنی» خسرو را به عنوان شخصیت نمونه و راهنمای خود برگزیده است.

روزبه در سال ۱۳۲۲ به حزب توده پیوست. در سالهای اولیه شکل‌گیری حزب توده، کثرت مراجعه نظامیان با گرایش چپ موجب شد که حزب تصمیم به تأسیس یک سازمان نظامی مخفی بگیرد. آرداشس اُوانِسیان به عنوان نخستین مسئول سازمان نظامی معرفی شد، اما پس از بازگشت کامبخش از باکو، مسئولیت سازمان افسری به او سپرده شد. خسرو روزبه نیز در این دوران عضو هیئت اجرائیه سازمان افسری بود.

در تابستان سال ۱۳۲۴ سرهنگ عبدالرضا آذر به اتفاق سرگرد علی اکبر اسکندانی که هر دو عضو سازمان افسران حزب توده بودند، تصمیم به قیام مسلحانه علیه رژیم گرفتند و به همراه گروهی از همفکرانشان در ترکمن صحرا قیام کردند؛ ولی این حرکت که به قیام افسران خراسان شهرت یافت و به سرعت سرکوب شد، حساسیت فراوانی برانگیخت. عده‌ای از افسران مبارز به فرمان ستاد ارتش به کرمان تبعید شدند. طرح دستگیری روزبه نیز ریخته شد اما روزبه که در مرخصی یک‌ماهه به سر می‌برد، به جای بازگشت به خدمت، مخفی شد و از بازداشت نجات یافت.

سازمان افسران حزب توده یک هیأت دبیران و یک هیات اجرایی داشت که خسرو روزبه در هیأت دبیران آن عضویت یافت که اعضای آن در زمان بازداشت عبارت بودند از: خسرو روزبه با نام مستعار سعیدی، سرهنگ عزت‌الله سیامک و سرهنگ محمدعلی مبشری که از میان اعضا، خسرو روزبه مسئولیت شاخه اطلاعات نظامی حزب را نیز عهده‌دار بود. در پی قیام افسران خراسان و واقعه آذربایجان، تلفات افسران حزبی در وقایع سال‌های ۱۳۲۴-۱۳۲۵ چنان سنگین بود که در عمل به نظر می‌رسید سازمان افسران توده برای همیشه متلاشی شده است.

بعد از این ماجرا عده‌ای که جان سالم به در بردند، به شوروی پناه بردند اما وجود سرهنگ سیامک، خسرو روزبه و سرهنگ مبشری و در امان ماندنشان از موج بگیروببندهایی که پس از قیام افسران خراسان، شکست آذربایجان و سرانجام حادثه ۱۵ بهمن ۱۳۲۷، در ارتش و سایر ارگان‌های دولتی رواج یافته بود، هسته اولیه دیگری را برای شکل‌گیری سازمان نظامی به صورتی کاملاً پنهانی و زیر نظارت مستقیم و محدود رهبری حزب سامان داد. بعد از حوادث آذربایجان در سال ۱۳۲۵، سازمان افسران حزب توده کوچک و فعالیت آن محدود شد. روزبه در اوراق بازپرسی خود نوشته است: «تصمیم گرفتیم مانع متلاشی‌شدن سازمان نظامی بشویم.» به این ترتیب سازمان افسران حزب توده اگر چه فعالیت‌هایش محدود شد اما منحل نشد و به فعالیت خود ادامه داد.

سرهنگ علی زیبایی، بازجوی اصلی بازداشت‌شدگان حزب توده که بعدها به سفارش ساواک کتابی را به نام «کمونیسم درایران» نگاشته‌است و امکان دسترسی عموم به این کتاب تا پیش از پیروزی انقلاب ۱۳۵۷ وجود نداشته‌است در کتاب خود نقل می‌کند که خسرو روزبه در بازجویی‌ها به قتل محمد مسعود یک روزنامه‌نگار مستقل، در سال ۱۳۲۶ و هم‌چنین قتل چهار تن از اعضای حزب توده که به‌خاطر خیانت به حزب و فروش اطلاعات به پلیس پس از کودتای ۲۸ مرداد مورد ظن قرار داشتند، اعتراف کرده‌است. از این چهار نفر، نام حسام لنکرانی، فرزند یک روحانی شناخته شده در آذربایجان به چشم می‌خورد.

زیبایی می‌نویسد که روزبه با این حال تأکید کرده‌است که قتل محمد مسعود را بدون در میان گذاشتن آن با حزب انجام داده‌است، در حقیقت حزب توده تشکیلات نظامی خود را در سال ۱۳۲۵ منحل کرده و تا سال ۱۳۲۹ آن را دوباره ایجاد نکرده‌است. به خاطر میانه‌روی بیش از حد و نامطلوب حزب، روزبه به سال ۱۳۲۵ از آن کناره‌گیری نموده و تا حدود سال ۱۳۳۰ دوباره به آن نپیوسته‌است. در کتاب علی زیبایی، روزبه - که به پیروی از میخائیل باکونین و نه مارکس و انگلس یک افراطی بوده - همچنین اعتراف می‌کند که معتقد بوده ترور یک روزنامه‌نگار شناخته‌شده و ضدّ دربار مانند مسعود، کشور را به وضعیت دوقطبی رسانده و حزب توده را افراطی‌تر و رادیکال‌تر خواهد کرد...