К середине сентября все подготовительные мероприятия были завершены. Последнее слово оставалось за Миллером. И здесь расчет Слуцкого полностью оправдался: генерал, в жилах которого текла немецкая кровь, живо откликнулся на предложение Скоблина провести конфиденциальную встречу с военным атташе Германии и сотрудником посольства в Париже.
22 сентября 1937 года лидер РОВС, не подозревая, что это его последний день на свободе, вышел из штаб-квартиры. Следившая за ним группа наружного наблюдения заместителя руководителя ИНО, известного как ликвидатора перебежчиков С. Шпигельглаза, к тому времени прибывшего в Париж для координации действий всех участников операции, не заметила охраны и признаков волнения в поведении генерала.
Казалось, все развивалось строго по плану, если бы не одна мелочь, которую вряд ли могли предусмотреть Шпигельглаз и главный исполнитель Скоблин. Миллер, наученный печальным опытом Кутепова, решил подстраховаться и написал записку своему секретарю, генералу П. Кусонскому. В ней он ставил его в известность о том, что:
В назначенное время Миллер поднялся в конспиративную квартиру, но там его поджидали не немецкие офицеры, а группа захвата НКВД. Связанного по рукам и ногам, усыпленного хлороформом генерала доставили на машине в порт Гавра и под видом груза переправили на борт советского судна.
С наступлением вечера в штаб-квартире РОВС почувствовали неладное. Кусонский вскрыл пакет, и когда прочел записку Миллера, то подозрения его и генерала А. Кедрова сразу же пали на Скоблина. Их тень преследовала того еще со дня похищения Кутепова, но тогда не нашлось доказательств, подтверждающих его связь с советской разведкой. Теперь же записка Миллера выдавала Скоблина с головой. Кусонский с Кедровым не стали медлить, вызвали его в штаб-квартиру РОВС и учинили допрос. Скоблин, не подозревая о существовании записки Миллера, отрицал сам факт встречи с ним и тем самым окончательно разоблачил себя. Но доставить его в полицейский участок Кусонскому и Кедрову не удалось: на пути к нему Скоблин сбежал.
В связи с исчезновением Миллера русской эмиграцией был поднят большой шум, в прессе звучали прямые обвинения в причастности к его похищению агентов НКВД. Власти Франции потребовали от советского посла Сурица в Париже возвращения генерала, но тот отрицал всякую причастность к его исчезновению. Крайним во всей этой истории оказался Кусонский, соратники по РОВС обвинили генерала в предательстве.
29 сентября Миллера доставили в Москву и поместили во внутреннюю тюрьму на Лубянке. Руководство НКВД рассчитывало с его помощью, как это уже было с другим видным противником советской власти Б. Савинковым, нанести еще один мощный удар по РОВС и в целом по белой эмиграции. Кроме того, генерал мог сыграть важную роль в той сложной политической и дипломатической игре, которая велась между СССР, Францией, Великобританией и Германией. Но Миллер на первом же допросе у следователя Власова отказался от предложения выступить с обращением к своим соратникам из РОВС. Тем не менее ему сохранили жизнь и даже позволили писать частные письма жене. В руководстве НКВД, видимо, рассчитывали, что рано или поздно генерал «сломается» и пойдет на сотрудничество.
Но Миллер остался верен генеральской чести. Он был жив и в то же время перестал существовать. В Париже его считали погибшим, а в советской тюрьме узника с такой фамилией не существовало. В камере № 110 содержался заключенный Иванов Петр Васильевич. Кто на самом деле ее занимал, знали всего несколько человек: сам нарком, следователь Власов, начальник тюрьмы Миронов и ее комендант Блохин.
Оперативная разработка генерала продолжалась, но так и не дала результатов. Не изменил он своих показаний и после допроса у наркома Ежова, который состоялся 27 декабря 1937 года. В показаниях Миллера по-прежнему содержались общие сведения о деятельности РОВС, и без того хорошо известные в НКВД, отсутствовали имена и фамилии агентов и курьеров, направлявшихся в СССР. Он ни одним словом не обмолвился о проведенных и планируемых организацией повстанческих, диверсионных акциях в СССР и против его представительств за рубежом. Однако генералу позволили жить в том политическом пасьянсе, что раскладывался в Кремле, его фигура еще что-то значила.