Временное прекращение связи с Поповым после его отзыва из Вены встревожило ЦРУ. Чтобы подстраховаться от подобных неожиданностей, были отработаны условия контактов с Поповым на тот случай, если его отзовут из Берлина. Он был снабжен средствами тайнописи, шифровальными и дешифровальными блокнотами, радиопланом, подробной инструкцией пользования шифрами и адресами, по которым он мог известить ЦРУ из СССР о своем положении. Для приема радиосигналов Попову выдали приемник, и на одной из встреч с Кайзвальтером он прослушал магнитофонную запись сигналов, которые он должен был принимать, находясь в СССР. В инструкции, врученной Попову, говорилось:
«План на тот случай, если Вы останетесь в Москве. Пишите тайнописью по адресу: Семья В. Краббе, Шильдов, ул. Франца Шмидта, 28. Отправитель Герхард Шмидт. В этом письме сообщите все данные о вашем положении и дальнейшие планы, а также когда Вы будете готовы принимать наши радиопередачи. Радиоплан следующий. Передачи будут по первым и третьим субботам каждого месяца. Время передачи и волна указаны в таблице…»
Помимо этого, весной 1958 года Кайзвальтер познакомил Попова с его возможным связником в Москве — атташе посольства США в СССР и сотрудником ЦРУ Расселом Августом Ланжелли, специально вызванным по этому случаю в Берлин и получившим псевдоним ДАНИИЛ. При этом Кайзвальтер заверил Попова, что он в любое время может уехать в США, где будет обеспечен всем необходимым.
В середине 1958 года Попов получает задание забросить в Нью-Йорк нелегала — молодую женщину по фамилии Тайрова. Тайрова выехала в США по американскому паспорту, принадлежавшему парикмахерше из Чикаго, который она «потеряла» во время поездки на родину в Польшу. Попов предупредил о Тайровой ЦРУ, а ЦРУ, в свою очередь, ФБР. Но ФБР допустило ошибку, окружив Тайрову слишком плотной слежкой. Та обнаружила слежку, самостоятельно приняла решение вернуться в Москву. На разборе причин провала Попов обвинил во всем Тайрову, его объяснения были приняты, и он продолжил работу в центральном аппарате ГРУ.
Вечером 23 декабря 1958 года Попов позвонил на квартиру атташе посольства США Р. Ланжелли и условным сигналом пригласил его на личную встречу, которая должна была состояться в воскресенье 27 декабря в мужском туалете Центрального детского театра в конце первого антракта утреннего спектакля. Но Ланжелли, пришедший в театр с женой и детьми, напрасно прождал Попова в условленном месте — тот не явился. В ЦРУ были обеспокоены отсутствием Попова в театре и совершили ошибку, стоившую ему жизни. По словам Кайзвальтера, Джордж Уинтерс, представлявший госдепартамент в Москве, неправильно истолковал указание по поводу письма Попову и отправил его по почте на домашний адрес в Калинин. Но, как показали в дальнейшем Носенко и Черепанов, сотрудники КГБ регулярно напыляли специальное химическое вещество на обувь западных дипломатов, которое и помогло проследить путь Уинтерса до почтового ящика и изъять письмо, адресованное Попову.
В свете вышесказанного можно с полным основанием утверждать, что М. Хайд в своей книге «Джордж Блейк — супершпион», а вслед за ним и К. Эндрю ошибаются, приписывая разоблачение Попова Дж. Блейку, сотруднику СИС, завербованному КГБ в Корее осенью 1951 года. М. Хайд пишет, что после перевода из Вены Попов написал письмо Кайзвальтеру, объясняя свои затруднения, и вручил его одному из членов британской военной миссии в Восточной Германии. Тот передал послание в СИС (Олимпийский стадион, Западный Берлин), где оно легло на стол Блейка вместе с инструкцией переслать его в Вену для ЦРУ. Блейк так и сделал, но лишь после того, как прочитал письмо и сообщил о его содержании в Москву. По получении этого сообщения КГБ взял Попова под наблюдение и, когда тот прибыл в Москву, арестовал его. Блейк в своей книге «Иного выбора нет» справедливо опровергает это утверждение, говоря, что письмо, врученное Поповым сотруднику британской военной миссии, не могло попасть к нему, так как он не отвечал за связи с этой миссией и ЦРУ. И потом, если бы КГБ знал еще в 1955 году, что Попов — американский агент (а так бы и случилось, если бы Блейк сообщил о письме), то его не держали бы в ГРУ и тем более не поверили бы его объяснениям по поводу провала Тайровой.
Проследив путь Уинтерса и узнав, что тот отправил письмо сотруднику ГРУ, контрразведка КГБ взяла Попова под наблюдение. В ходе наблюдения было установлено, что Попов дважды — 4 и 21 января 1959 года — встречался с атташе посольства США в Москве Ланжелли, причем, как выяснилось впоследствии, во время второй встречи получил от него 15 тысяч рублей. Было принято решение арестовать Попова, и 18 февраля 1959 года его взяли с поличным у пригородных касс Ленинградского вокзала, куда он явился на очередную встречу с Ланжелли.
В ходе обыска на квартире Попова были изъяты средства тайнописи, шифр, инструкции, хранившиеся в тайниках, оборудованных в охотничьем ноже, катушке для спиннинга и помазке для бритья. Кроме того, в ходе обыска было обнаружено тайнописное донесение, подготовленное для передачи Ланжелли:
«Отвечаю на Ваш номер один. Ваши указания принимаю к руководству в работе. На очередную встречу вызову по телефону перед отъездом из Москвы. При невозможности встретиться перед отъездом напишу на Краббе. Копирка и таблетки у меня есть, инструкция по радио нужна. Желательно иметь адрес в Москве, но весьма надежный. После моего отъезда постараюсь два-три раза в год выезжать на встречи в Москву.
…Сердечно благодарен Вам за заботу о моей безопасности, для меня это жизненно важно. За деньги тоже большое спасибо. Сейчас я имею возможность встречаться с многочисленными знакомыми с целью получения нужной информации. Еще раз большое спасибо».
После допроса Попова было принято решение продолжить его контакты с Ланжелли под контролем КГБ. По словам Кайзвальтера, Попову удалось предупредить Ланжелли о том, что он находится под наблюдением КГБ. Он умышленно порезал руку и спрятал под повязкой записку. В туалете ресторана «Арагви» он снял повязку и передал записку, в которой сообщал, что его пытают и что он находится под слежкой, а также о том, каким образом его схватили. Но это маловероятно. Если бы Ланжелли был предупрежден о провале Попова, он не стал бы с ним больше встречаться. Однако 16 сентября 1959 года он сам вышел на связь с Поповым, их встреча состоялась в автобусе. Попов указал глазами на магнитофон, но было уже поздно. Ланжелли был задержан, однако благодаря дипломатическому иммунитету был отпущен, объявлен персоной нон грата и выслан из Москвы.
В январе 1960 года Попов предстал перед Военной коллегией Верховного суда СССР. Приговор от 7 января 1960 года гласил:
«Попова Петра Семеновича признать виновным в измене Родине и на основании ст. 1 Закона об уголовной ответственности предать смертной казни с конфискацией имущества».
Кстати, на Западе писали, что будто бы в назидание коллегам Попова его, как первого предателя из ГРУ, заживо сожгли в топке крематория.
Следующий, 1954 год стал воистину черным для внешней разведки КГБ. В этом году сразу шесть сотрудников стали на путь измены и бежали на Запад: в январе Ю. Растворов, в феврале П. Дерябин и Н Хохлов, в апреле В. Петров и К. Карцева (Петрова), а летом — нелегал, известный под псевдонимом ГАРТ.
Юрий Растворов во время Отечественной войны служил в 5-м управлении НКГБ, которое занималось дешифровкой иностранных сообщений. В январе 1953 года он был командирован в Японию на должность третьего секретаря советской миссии. А уже весной 53-го года вступил в контакт с резидентом СИС в Токио. 26 января 1954 года на самолете британских ВВС был переправлен в Лондон. В своих показаниях он, в частности, рассказал об успехах, достигнутых КГБ в расшифровке иностранных, в том числе и японских, шифров.
Петр Дерябин, сибиряк по рождению, с 1939 года служил в Красной Армии. С 1939 по 1941 год он работал под началом генерал-лейтенанта Гапановича секретарем комитета комсомола штаба Забайкальского военного округа. С началом Великой Отечественной войны Дерябин воевал на фронте, был награжден несколькими медалями и закончил службу в армии в 1944 году.