宣和年间，宇文虚中入京任翰林学士。此时童贯又欲攻取云中府，但遭到宇文虚中极力反对，他上疏道：“云中州郡，疆界遥阔，万一收复，每岁应副财用必三倍于太原，又须建置堡寨关垒，不下数百处，今财力匮乏，何所从出？屯戍军马，系一抺直取，疆界亦倍，于何处挪移？”这个说法得到了重臣宇文粹中、李邦彦的赞同，二人也在徽宗皇帝面前力谏不可，此事方停。
宣和七年，完颜宗望与粘罕南攻。十月，燕山府沦陷；十二月，粘罕迫近太原。宇文虚中力劝徽宗皇帝下诏罪己，以挽回人心，徽宗皇帝无奈同意，并命其起草罪己诏。
因之后发生了郭药师叛逃之事，故朝廷决定将军务以滑州为界，以东属何灌，负责守浚州白马津；以西属宇文虚中，负责守河阳孟津及洛阳诸陵。而此时宇文虚中又提议起用隐退长安的老将种师道，也得到了徽宗皇帝的认同，并任命宇文虚中为资政殿大学士、军前宣谕使，负责指挥熙河经略使姚古、秦凤经略使种师中以及京西两路兵马防守京畿。
随后宇文虚中离京，往来河阳、泽州、隆德之间布置河东路、太行山的防线；同时发檄文召姚古、种师中率军直赴京城，且不得遵禀童贯指挥。并在汜水关拦下马忠所部，并命其立即回兵汴京，并在郑州城东大败金军。之后宇文虚中又大张旗鼓宣称陕西援兵高达五十万之众，使得郑州附近的金兵聚于一处，如此开封往西的道路才终于畅通，保住了西北援军的来路。
靖康元年，钦宗皇帝与金国缔结和约后，因姚平仲夜袭金军失利，使得西北军崩溃，于是完颜宗望顺利包围了汴京城。而此时宇文虚中闻讯归来，并于陈州门外奉钦宗皇帝诏谕缒入汴京城中。此时钦宗皇帝意欲议和，但因姚平仲之事，金人但见宋使便要处死，故众臣皆不敢去，唯宇文虚中自告奋勇出使金营。
在得到钦宗皇帝许可后，宇文虚中脱下甲服、朝章，令随从张盖扬鞭，高呼“宇文大资”而出城，冒锋刃而进敌营，许久才得以见到身陷敌营的康王赵构，随后又见到了完颜宗望。
最终完颜宗望被宇文虚中说服，焚毁攻城器具并遣金使韩光裔随宇文虚中入城。之后宇文虚中再度出使，并且顺利带回了康王以及吕颐浩等七位大臣。因此大功升任签书枢密院事。
随后宇文虚中三度出使金营，力劝完颜守望归师，最终其不负所托，劝动完颜宗望的东路军就此退兵，并将原本金军誓要取得的太原三镇改为以待再议。
完颜宗望退兵之后，宇文虚中依然担心粘罕带领的西路军，于是与种师道兄弟及姚古商议防备策略，如加强河北塘泺工事、招募河东陕西难民为军等，希望枢密院施行。但可惜枢密院一班尸位素餐之辈见完颜宗望退兵，以为万事大吉，于是放言道：“我辈在朝，金人必不来，何必设备御？”宇文虚中则反驳道：“主和者不肯设备，主战者不量力以丧师，轻视敌人如儿女子，岂不误国？”可惜此言未能得到枢密院重视。随后唐恪等人嫉妒其功劳，于是发动台谏弹劾其“挟奉使之功洋洋然甚有德色”，又称此前虚中所退之军不是金人而是河北盗匪云云。
此时宇文虚中自觉孤立无援，于是自请外放，其防御计划全部付之一炬，其所起用的宿将如孙安节等也都被闲置。之后宇文虚中便随其兄宇文粹中居于江宁府。建炎元年李纲主政之时，靖康年间参与和谈的官员都被远窜岭南，宇文虚中也被贬为安远军节度副使、韶州安置。
直到高宗皇帝寻访大臣出使金国，意欲迎回二帝时，宇文虚中这才应诏。并于建炎二年二月复职为资政殿大学士，任祈请使出使金国。可惜迎还二帝之事不被金人许可，就当一众宋使准备无奈回国时，宇文虚中却说：“奉命北来祈请二帝，二帝未还，虚中不可归。”随后他便被粘罕扣留云中。之后伪齐僭立，金人数次任命宇文虚中出任伪齐官员，但其都力辞不就。
而被扣云中府期间，宇文虚中不断刺探军情，为朝廷提供了大量金国准备入侵川、陕的情报。故当另一使臣王伦归宋时便说道：“虚中奉使日久，守节不屈。”故朝廷念其忠义，任命其子宇文师瑗为福建路转运判官，并赐其家人金帛以赏。而且在王伦再度出使金国时，朝廷命其一并赏赐宇文虚中以金帛。
绍兴四年，宇文虚中被移至上京。因其仪表堂堂、文采卓然，金人爱其才艺，加以官爵，而这次宇文虚中则受之。在上京期间，宇文虚中与韩昉具掌词命，累官翰林学士知制诰、兼太常卿，封河南郡公、金紫光禄大夫、翰林学士承旨、加特进、礼部尚书诸职。而且金朝的官制、禄格、封荫、谥讳等制度都是宇文虚中依照唐宋规章来制定的，故金人将其称作“国师”。
因其在金国为官，故那些在金国的宋人，包括之前被扣押的宋朝官员，都很鄙视他，认为他贪慕荣华，不能守节。但实际上他出仕金国，并不是为了自身的富贵，而是为了为大宋提供更多有价值的情报。面对昔日同僚的非议与唾骂，宇文虚中淡然处之，并在这期间，力主完颜宗干等人扳倒粘罕、诛杀完颜挞赖、完颜宗磐等金国王室能人，可谓暗中为大宋立下大功。
在之后的日子中，凡金国欲南侵时，宇文虚中便以“江南蛮荒之地，不足劳国家之师”等种种理由，多方加以阻挠。这种种行为引得兀术怀疑，便命宋廷将其家眷送至上京。而秦桧在兀术的授意下，怂恿高宗皇帝答应了这个要求，把宇文虚中家眷皆送到上京，把这位身在敌国的地下工作者亲手推向了虎口。