Г. И. Бруно совместно с заведующим отделом по борьбе с контрреволюцией Особого отдела Южного фронта С. Г. Шульманом и начальником штаба заградительных отрядов Южного фронта Р. М. Потемкиным удалось внедрить в «Орден романовцев» девятнадцатилетнюю В. Д. Мачехину — письмоводителя штаба заградительных отрядов. Мачехина благодаря протекции своего знакомого по гимназии С. В. Фрелиха, а ныне одного из руководителей «Ордена романовцев», быстро вошла в доверие и вскоре стала членом этой организации. Затем Мачехина через Фрелиха организовала встречу Р. М. Потемкина с руководителем «Ордена романовцев» полковником К. К. Александровым. Так началось «сотрудничество» руководства монархической организации с Особым отделом и штабом заградительных отрядов Южного фронта. Это была одна из первых чекистских операций с использованием дезинформационных материалов.
К концу января 1919 г. Особый отдел по борьбе с контрреволюцией и шпионажем при РВС Южного фронта располагал достаточными данными о подрывной работе «Ордена романовцев». Были известны почти все его участники. 2 февраля на оперативном совещании у Г. И. Бруно было решено реализовать агентурную разработку по делу этой организации арестами ее участников. На следующий день оперативные группы Особого отдела начали активные действия. Всего по этому делу было арестовано 54 человека.
Наиболее значительным успехом ВЧК летом и осенью 1919 г. следует считать ликвидацию «Национального центра». 14 июля 1919 г. на советско-финской границе, в районе Белоострова пограничники задержали двух белогвардейских агентов, которые направлялись к генералу Н. Н. Юденичу со шпионскими донесениями. У одного из задержанных, П. А. Борового-Федорова, было изъято зашифрованное письмо с подробными сведениями о 7-й советской армии. В письме указывалось, как можно связаться с контрреволюционными центрами в Петрограде. Используя эту информацию, Петроградская ЧК ликвидировала местное отделение «Национального центра», во главе которого стоял кадет В. И. Штейнингер. Последний был арестован и доставлен в Особый отдел ВЧК.
Вскоре чекисты раскрыли московское отделение «Национального центра». Прямые свидетельства о действовавшем в Москве отделении «Национального центра» были получены в конце июля 1919 г. В это время председателю Слободского уездного исполкома Вятской губернии Н. С. Веселкову сообщили, что через деревни северного района уезда к Вятке пробирается подозрительный человек в поношенной шинели, который щедро платит крестьянам за подводы. Веселков распорядился немедленно задержать неизвестного. Вскоре ему позвонил начальник милиции Слободского уезда А. И. Бржоско и сообщил о задержании проезжего. Им оказался П. П. Крашенинников, который признался, что по заданию колчаковской разведки ехал в Москву. При обыске у него изъяли оружие и около миллиона рублей, а затем переправили во внутреннюю тюрьму ВЧК. Таким образом, в руках ВЧК оказалась нить, которая привела к центру заговорщиков в Москве.
Кроме того, в середине августа в Особый отдел ВЧК пришла учительница и сообщила, что к директору 74-й московской школы А. Д. Алферову часто приходят подозрительные лица. Ф. Э. Дзержинский распорядился установить за зданием школы наружное наблюдение.
В результате проведенного наблюдения, а также благодаря материалам, полученным Особым отделом, ВЧК удалось выявить, что в помещении школы находится явочная квартира «Национального центра», куда приходят курьеры от Колчака и Деникина.
В ночь на 29 августа 1919 г. чекисты начали операцию по ликвидации «Национального центра» в Москве. Ф. Э. Дзержинский лично арестовал руководителя этого центра Н. Н. Щепкина, а член коллегии ВЧК В. А. Аванесов — содержателя нескольких явочных квартир А. Д. Алферова. Во время обыска чекисты обнаружили документы о стратегических планах советского командования, дислокации и вооружении частей Красной Армии.
Вслед за «Национальным центром» ВЧК раскрыла тесно связанную с ним белогвардейскую военную организацию, во главе которой стоял «Штаб добровольческой армии Московского района». Организация готовила вооруженное восстание в Москве. В течение 19 и 20 сентября сотрудники ВЧК совместно с красноармейцами и рабочими столичных заводов арестовали около 700 участников военной организации, главным образом, бывших кадровых офицеров.
В ноябре 1919 г. органы ВЧК нанесли сокрушительный удар по шпионской организации, руководимой английским резидентом Полем Дюксом. Самого Дюкса в это время в Петрограде уже не было — после ареста участников петроградского отделения «Национального центра» он сбежал в Англию. Руководила организацией эсерка Н. В. Петровская.
Одновременно с раскрытием организации П. Дюкса чекистам удалось ликвидировать связанную с ним резидентуру французской разведки. Петроградская ЧК совместно с Особым отделом 7-й армии арестовала французского резидента Э. В. Бажо и участников возглавляемой им шпионской организации.