Однако поскольку резидентура Серебрянского в это время готовила похищение сына Троцкого Льва Седова, операцию по изъятию Миллера (кодовое название «Дед») было решено поручить другим людям. Поэтому в начале сентября 1937 года для организации похищения Миллера, проходившего в НКВД под псевдонимом «Дед», в Париж прибыл заместитель начальника ИНО ГУГБ НКВД Сергей Шпигельглас. На месте ему помогали прибывший из Испании резидент ИНО в Мадриде Александр Орлов, он же Лев Никольский (Фельдбин, псевдоним «Швед») и резидент ИНО во Париже Станислав Глинский («Петр»), работавший во Франции под фамилией Смирнов. В похищении Миллера также участвовали Георгий Косенко (во Франции Кислов, псевдоним «Фин»), Михаил Григорьев («Александр») и Вениамин Гражуль (во Франции Белецкий). Весь план похищения построили на Скоблине, который должен был заманить Миллера на конспиративную квартиру.
22 сентября 1937 года в 11 часов утра Миллер вышел из штаб-квартиры РОВСа, оставив у начальника канцелярии генерала П. Кусонского конверт, который попросил вскрыть в том случае, если он не вернется. После этого он встретился со Скоблиным, который отвез его на квартиру, где Миллера, дескать, ожидали немецкие офицеры, пожелавшие поговорить с ним. Но там Миллера встретили не немецкие офицеры, а Георгий Косенко и Вениамин Гражуль. Они вкололи Миллеру большую дозу наркотика, после чего поместили в деревянный ящик и на грузовике «Форд-23КВ» советского полпредства перевезли в Гавр.
Там ящик, опечатанный дипломатической печатью, погрузили на пароход «Мария Ульянова», находившийся в порту под разгрузкой партии бараньих шкур. Не дожидаясь окончания разгрузки, пароход немедленно отплыл из Гавра и взял курс на Ленинград. Через неделю, 29 сентября, Миллер был доставлен в Москву и помешен во внутреннюю тюрьму НКВД как заключенный № 110.
Но еще вечером 22 сентября генерал П. Кусонский и заместитель председателя РОВС адмирал М. Кедров, обеспокоенные долгим отсутствием Миллера, вскрыли оставленный им конверт и прочитали записку следующего содержания:
Генерал Скоблин, за которым немедленно послали, сначала отрицал факт встречи с Миллером в этот день, а когда Кедров предложил ему пройти в полицейский участок для дачи показаний, воспользовался моментом и бежал. Исчезновение генерала Миллера вызвало бурную реакцию французских властей. Советскому полпреду во Франции Сурицу был заявлен решительный протест. Французская сторона с первых часов происшествия проницательно утверждала, что генерал был похищен и привезен на борт советского судна, а специальный комиссар Гавра Шавино точно определил время и обстоятельства погрузки Миллера на «Марию Ульянову». Однако французы не хотели портить отношения с СССР, и поэтому Шавино был снят с должности. Его преемник, комиссар Андре, очевидно еще меньше уважал правительство Народного фронта, так как не только подтвердил заявление Шавино, но и назвал организатора похищения — консула Кислова. Под этим именем, как уже было сказано, работал во Франции Косенко.
Прозвучала даже угроза направить французский эсминец на перехват этого судна в море. Однако полпред СССР во Франции Суриц решительно отверг обвинения и предупредил, что французы понесут ответственность, если их военный корабль остановит в международных водах мирное советское судно и французские военные учинят на нем обыск. В любом случае, утверждал Суриц, генерала Миллера они там не найдут. И французы не решились осуществить свою угрозу. В итоге «Мария Ульянова» спокойно проделала весь путь из Гаврского порта в Ленинград.
Все это время советская сторона продолжала категорически отрицать свою причастность к похищению Миллера. Более тою, был даже распущен слух, что Скоблин являлся агентом гестапо. Для этого в «Правде» от 30 сентября 1937 года было напечатано следующее заявление ТАСС: