Как пишет С. В. Журавлев, «в этот период Семёнов использовался командованием РККА на закордонной работе, в военных кругах белой эмиграции, строившей планы вооружённого свержения большевистской власти. Для советской разведки он оказался уникальным приобретением. Используя репутацию непримиримого врага большевиков и старые связи в среде эсеров и анархистов, Семёнов добывал ценнейшую информацию. Ему принадлежит заслуга в пресечении активной деятельности „Русского политического комитета“ и лично Бориса Савинкова, с которым Жорж был знаком с дореволюционных времён. В одном из донесений Семёнов сообщал: «Ввиду сложившихся у меня отношений с Савинковым, придавая некоторую важность его организации, я счёл необходимым ознакомиться с положением дел в ней. (Далее излагались подробности их личной встречи в Варшаве.)
Авторитет у командира Центрального боевого отряда, организовавшего столь удачные акции против верхушки РКП(б), был огромен. Воодушевившись обрисованными им возможностями, Савинков поручил Семёнову подготовку терактов против советских лидеров и даже выделил на эти цели крупную сумму, дал ему явку в Гельсингфорсе и познакомил с начальником 2-го отдела польского генштаба полковником Матушевичем. Семенов и его жена и коллега по разведработе Наталья Богданова, отправившаяся с ним на это задание, получили разрешение работать в варшавской пиротехнической школе, где занимались взрывными науками. Задача перед ними была поставлена чрезвычайно серьезная — ни много, ни мало, покушение на «нашу двойку», как писал в те годы Демьян Бедный, — Ленина и Троцкого. Этот теракт должен был парализовать деятельность правительства в момент всеобщего восстания, которое намечалось на 28 августа 1921 года. В этот день савинковские партизанские отряды под командованием Эльвенгрена, Эрдмана-Бирзе, Павловского, Данилова из Польши, Латвии и Эстонии должны были начать наступление, в ходе которого планировалось занять Псков, Полоцк, Витебск, Смоленск, а затем Петроград и Москву, где, как и в Одессе, должны были состояться эсеровские восстания. Обо всех этих грандиозных планах посвященный в них Семенов сообщал в Москву. Ознакомившись с его донесением, Дзержинский счёл его настолько важным, что передал Ленину с просьбой: «т. Ленину. После прочтения прошу мне вернуть. Дзержинский». Другим адресатом экземпляра донесения с такой же припиской стал Троцкий. Таким образом, главный организатор покушения на жизнь Ленина теперь защищал вождя революции.
Троцкий в справке для Верховного ревтрибунала 1 июля 1922 года так оценил работу Семенова: «1)Реввоенсовет Республики через соответственные свои органы счел возможным дать в свое время т. Семенову столь ответственное и рискованное задание только потому, что на основании всех тщательно собранных сведений пришел к выводу, что т. Семенов искренно порвал со своим антисоветским прошлым и в интересах обороны рабоче-крестьянской республики готов принять всякое, в том числе и самое трудное, ответственное и рискованное поручение. 2) Работа т. Семенова в Польше вполне отвечала заданию и свидетельствовала о личной добросовестности и преданности т. Семенова делу обороны республики. 3) Работа, выполнявшаяся Семеновым, имела военно-конспиративный характер, требовала величайшей осторожности и находчивости и, разумеется, основывалась на введении в заблуждение врагов Советской России, в том числе и Савинкова, как одного из наиболее бесчестных и продажных агентов иностранного империализма. Отсюда совершенно ясно, что завязывание т. Семеновым контакта с Савинковым вполне вытекало из существа данного ему поручения и представляло собой военную хитрость, продиктованную интересами обороны революции (Янсен М. Суд без суда. 1922 год. Показательный процесс социалистов-революционеров. М., 1993. С.209-210.).
А Семенов, успешно выполнив задание, в конце того же года, через «Данцигский коридор» прибыл в Германию, а оттуда с помощью советской миссии — в Москву.
В январе 1921 года Григорий Семёнов, продолжавший работать по линии военной разведки, в секретном порядке без прохождения кандидатского стажа был принят в РКП(б) специальным решением Оргбюро ЦК. Это означало официальное прощение прошлого, в том числе участие в подготовке убийства Володарского и покушения на Ленина. Рекомендацию в партию ему дали старые знакомые: секретарь ВЦИК А. С. Енукидзе, секретарь ЦК РКП(б) Н. Н. Крестинский и начальник Политического управления РВС Л. П. Серебряков. Одновременно его официально зачислили в штат Разведупра РККА. Семёнов стал готовиться к выполнению нового задания партии — нанесению решающего удара по недобитым эсерам. Он сел писать книгу «Военная и боевая работа Партии социалистов-революционеров в 1917-18 гг».