В 1939 году по возвращении в Москву Воскресенская-Рыбкина занялась аналитической работой и вскоре стала одним из самых авторитетных аналитиков в системе разведки. Заместитель начальника советской внешней разведки того периода генерал Судоплатов по этому поводу вспоминал:
«С ноября 1940 года мы все находились в состоянии повышенной боевой готовности. К этому времени Зоя Рыбкина и ее непосредственный начальник Павел Журавлев завели литерное дело под кодовым названием «ЗАТЕЯ», где сосредоточивались информационные материалы о подготовке Германии к войне против Советского Союза. С помощью этого дела было легче регулярно отслеживать развитие немецкой политики, в частности, ее возрастающую агрессивность. Данные из этого литерного дела постоянно поступали к Сталину и Молотову, что позволяло им корректировать их политику в отношении Гитлера».
Именно к Воскресенской-Рыбкиной стекались все разведданные от знаменитой «Красной капеллы» — группы антифашистов, действовавших в гитлеровской Германии. Во главе организации стоял оберлейтенант штаба ВВС Германии Харро Шульце-Бойзен (агент НКВД «Старшина»), племянник гросс-адмирала Тирпица, и Арвид Хорнак (агент НКВД «Корсиканец»), ведущий сотрудник министерства экономики Германии.
С января 1941 года они независимо друг от друга, практически ежедневно информировали Москву о реальности нападения Германии на Советский Союз. В апреле «Корсиканец», ссылаясь на данные, добытые в общении с лицами из окружения главы внешнеполитического отдела НСДАП Альфреда Розенберга, доложил в московский Центр: «Вопрос о вооруженном выступлении против СССР решен». Ему вторил «Старшина»: «Окончательно решен вопрос о выступлении Германии против Советского Союза. Начало его следует ожидать в ближайшее время».
17 июня 1941 года Зоя Ивановна закончила подготовку той знаменитой аналитической справки для И. В. Сталина, где утверждалось, что нападения Гитлера на Советский Союз можно ожидать в любой момент. Вспоминая об этом, она писала в своих мемуарах:
«Специализированная группа под моим руководством и непосредственном участии проанализировала информацию о военных планах гитлеровского командования и подготовила докладную записку. Для этого мы отобрали материалы из наиболее достоверных источников, проверили надежность каждого агента, дававшего информацию о подготовке гитлеровской Германии к нападению на Советский Союз.
Аналитическая справка вышла довольно объемистой, но резюме — кратким и четким: «мы на пороге войны».
17 июня 1941 года я, опираясь на последние сообщения «Старшины» и «Корсиканца», с волнением поставила точку в документе. Его заключительным аккордом звучала фраза: «Все военные мероприятия Германии по подготовке вооруженного выступления против СССР полностью закончены, и удар можно ожидать в любое время».
Подчеркиваю, это было 17 июня 1941 года. Тогда же начальник внешней разведки П. М. Фитин повез доклад лично И. В. Сталину.
Иосиф Виссарионович ознакомился с нашим докладом и отшвырнул его. «Это блеф, — раздраженно сказал он. — Не поднимайте паники. Не занимайтесь ерундой. Идите-ка и получше разберитесь!»
У Зои Ивановны была возможность и лично убедиться в близости войны. Чтобы опровергнуть слухи о якобы готовящемся нападении на СССР и продемонстрировать свою приверженность заключенному в 1939 году германо-советскому договору, руководство Германии в первой декаде июня 1941 года прислало в Москву группу солистов балета Берлинской оперы. Германский посол в Москве граф Вернер фон Шуленбург устроил в здании посольства прием в их честь и пригласил солистов Большого театра. Присутствовала на приеме и представитель Всесоюзного общества культурных связей с заграницей (ВОКС) госпожа Ярцева. В ее задачу, в частности, входило оценить обстановку в посольстве и настроение его сотрудников.
Ослепительная красота госпожи Ярцевой не могла не привлечь внимания посла. При первых же аккордах «Венского леса» гениального Иоганна Штрауса граф Шуленбург пригласил ее на тур вальса. В ритме танца Зоя Ивановна прошлась с послом по всему залу. Заметила, что на стенах смежных комнат были отчетливо видны светлые прямоугольные пятна от снятых картин. Не ускользнула от разведчицы и груда чемоданов, возвышавшихся напротив приоткрытой двери одной из комнат. Наблюдения Зои Ивановны являлись подтверждением, хотя и косвенным, агентурных данных о скором начале войны. Обо всем увиденном она в тот же вечер письменно доложила руководству внешней разведки, отметив в заключении:
«Германское посольство в Москве по указке из Берлина ведет продуманную в мельчайших деталях и нюансах, тщательно скоординированную и неукоснительно претворяемую в жизнь дезинформационную кампанию, чтобы ввести в заблуждение советское руководство относительно целей Гитлера и, таким образом, зашифровать готовящееся нападение на СССР».