Записка, которую Прайм оставил на КПП в Берлине, попала не к сотрудникам ПГУ КГБ, занимавшегося разведкой, а к представителям более скромного 3-го управления КГБ, которое отвечало за безопасность в советских вооруженных силах. Это управление иногда добивалось успеха в вербовке западных военнослужащих невысокого ранга, проходивших службу в Германии, и очень хотело перещеголять ПГУ, завербовав Прайма. В своей записке Прайм просил сотрудников советской разведки встретиться с ним в ресторане. При следующем проезде через КПП на ручке своей машины Прайм нашел магнитный цилиндр с ответной запиской, в которой ему вместо ресторана назначалась встреча в метро.
У Прайма состоялась серия встреч с сотрудниками 3-го управления, на которых его подробно расспрашивали о нем самом и его работе. В разговорах с чекистами Прайм винил во всех своих проблемах и неудачах капиталистическую систему. Образ СССР, который сложился у Прайма под воздействием советских пропагандистских изданий на английском языке и англоязычных передач московского радио, оказался для него более привлекательным, чем окружающая капиталистическая действительность. И хотя на встречах с чекистами Прайм утверждал, что в своих действиях руководствуется чисто идейными мотивами, он каждый раз без возражений принимал тридцать-сорок фунтов в качестве вознаграждения «за труды».
Срок службы Прайма в ВВС заканчивался в августе 1968 года. По договоренности со своими кураторами из КГБ он устроился на работу в ЦПС, где должен был заниматься обработкой материалов, перехваченных из советских каналов связи. Прежде чем приступить к своим новым обязанностям в ЦПС, Прайм провел неделю на конспиративной квартире КГБ в ГДР, где его обучили работе с радиопередатчиком, технике шифровки сообщений, изготовлению микроточечных донесений и работе с микрофотокамерой. После каждого дня занятий Прайма запирали на ночь. Перед вылетом в Англию ему вручили чемоданчик с комплектом шифрблокнотов, набором материалов для тайнописи и четыреста фунтов наличными.
Первые семь с половиной лет своего пребывания в ЦПС Прайм проработал в специальном дешифровальном подразделении – так называемой Лондонской группе обработки (ЛГО). К осени 1969 года он закончил обучение на курсах повышения квалификации и сдал экзамены по русскому языку, по случаю чего получил поздравление из Москвы и четыреста фунтов стерлингов в качестве премиальных.
В том же 1969 году, после первой женитьбы, которая оказалась неудачной, Прайм начал названивать по телефону маленьким девочкам и говорить им всякие непристойности. В ЦПС его недолюбливали, считая человеком замкнутым и необщительным. Но он не вызывал особых подозрений по двум причинам. Во-первых, из-за специфики работы в ЦПС брали немало неординарных и эксцентричных личностей. Во-вторых, его замкнутость объясняли неудачной женитьбой и раздражением по поводу того, что повышение по службе вместо него получали другие и, как Прайм нередко жаловался, только из-за того, что он не имел высшего образования.
Разработка Прайма так и осталась за 3-м управлением КГБ, которое отказалось передать свою «звезду» ПГУ. Прайму предложили самому выбрать место встреч со связным. Он предпочел Австрию, потому что знал немецкий язык. Но в основном его связь с КГБ осуществлялась через «почтовые ящики» с помощью написанных симпатическими чернилами писем и через передачи московского радио. Безопасность связи с Праймом поддерживалась на самом высоком уровне. Ни разу за семь с половиной лет, которые он пробыл в ЛГО (с сентября 1968-го по март 1976 года), и за полтора года работы в штаб-квартире ЦПС в Челтнеме в графстве Глостершир (с марта 1976-го по сентябрь 1977 года) Прайм не попал под подозрение. Да и можно ли было подозревать ответственного по режиму в одном из подразделений ЦПС: в обязанности Прайма, в частности, входило ежегодное написание отчета, в котором он сообщал о проделанной за год работе по предотвращению нарушений режима секретности во вверенном его заботам подразделении ЦПС. Прайм завершил свою карьеру в ЦПС на посту руководителя сектора в группе анализа советских шифрсообщений, поддававшихся дешифровке.
После ухода из ЦПС Прайм порвал контакты с КГБ, развелся и женился во второй раз. Устроился он на работу водителем такси и частенько подвозил своих бывших коллег по службе от станции до места работы. В 1980 году КГБ возобновил связь с Праймом, после чего при встрече в Вене он передал в Москву больше пятнадцати кассет с пленкой (большинство из них, как ему потом сказали, плохо проявились), некоторые фотокопии и записи, хранившиеся у него после ухода из ЦПС. За это он получил шестьсот фунтов. В 1981 году Прайм специально съездил в Потсдам, чтобы дать своему связнику из КГБ пояснения по поводу документов, проданных советской разведке годом раньше. На прощанье он получил четыре тысячи фунтов. Прайм проигнорировал советы КГБ вернуться на работу в ЦПС или устроиться преподавателем русского языка в образовательной службе английской армии, где он мог бы подбирать кандидатов для будущей работы на КГБ.