Ночью 13 декабря 1941 года немецкие солдаты и полицейские, натянув носки поверх сапог, ворвались в эти три дома и на втором этаже одного из них обнаружили советский коротковолновый передатчик. Они арестовали Михаила Макарова, Риту Арну и Анну Верлинден, В соседнем тайнике были найдены множество комплектов фальшивых документов, симпатические чернила высокого качества, резиновые печати; однако книгу шифров успели уничтожить. В ту ночь Большой шеф, Треппер, вошел в этот дом во время обыска, сумел разыграть из себя ничего не подозревающего разносчика и был отпущен. Он немедленно разослал предупреждения другим сотрудникам бельгийского аппарата.
В результате этого Сукулову, Маленькому шефу, который часто бывал на улице Атребатов, пришлось скрываться. Работникам руководимой им фиктивной фирмы «Симекс» он объяснил, что поскольку его «родина», Уругвай, вот-вот объявит войну Германии (дело происходило через несколько дней после Перл-Харбора), ему нельзя оставаться на занятой немцами территории. Он бежал в неоккупированную зону Франции.
Макаров на допросах у немцев молчал. Анна Верлинден совершила самоубийство. Слабая и запуганная Рита Арну, опасаясь за свою жизнь, согласилась дать показания абверовцам. Она выдала Венцеля — Кента и других и описала внешность Большого шефа. На некоторое время Риту перевели из тюрьмы в отель, но через несколько месяцев, утратив для немцев всякую ценность, она была расстреляна. Рита Арну была первой в длинном списке советских шпионов, которые стали служить Германии против Советского Союза.
Однако то, что рассказала Рита, было недостаток но для выявления шпионской сети. Строгая советская система конспирации в этом случае принесла свои плоды: у Риты был свой участок работы, и она знала лишь некоторых людей и немногие адреса, которые непосредственно касались ее. Немцы по-прежнему почти ничего не знали.
В куче мусора на улице Атребатов абверовцы обнаружили несколько клочков бумаги с какими-то таинственными буквами и цифрами; стало очевидно, что зашифровка проводилась в этом доме. Более шести недель лучшие специалисты по русским шифрам в Германии бились над этими обрывками, но все, что они смогли установить, сводилось к одному имени — Проктор. Снова допросили Риту Арну: какие книги стояли на полках в квартире? Рита назвала те, что смогла вспомнить. Эти книги были куплены; в одной из них нашлось имя Проктор; значит, кодирование проводилось по ней. Это открытие произошло весной 1942 года; тем временем Москва сменила шифр, и немцы снова не могли читать текущие донесения.
Урон, нанесенный советскому аппарату, вскоре был восполнен. Поскольку Треппер и Сукулов скрывались, руководство принял на себя Константин Ефремов. Это был красивый блондин, выглядевший моложе своих двадцати восьми лет, пламенный патриот России, где у него остались родители и молодая жена — инженер-железнодорожник. Его коллегой был Иоганн Венцель, Профессор, главный радист второго бельгийского эшелона в сети, хотя ввиду огромного наплыва информации часть ее отдавали на передатчик, находившийся во Франции. Разведывательная машина снова работала, немецкая контрразведка вновь насторожилась. Наконец, летом 1942 года немцы выследили передатчик Венцеля и 30 июня арестовали его. Полиция на шла много зашифрованных донесений и два, написанных обычным текстом на немецком языке.
Иоганн Венцель, ветеран коммунистической партии Германии, отказался сотрудничать с абвером; он сказал, что «не пойдет на компромисс ни при каких условиях». Однако когда ему предъявили старое досье о его деятельности в прошлом, включая вооруженные отряды КПГ, и предложили выбор между петлей и сотрудничеством, он передумал и стал давать обширные показания о своих советских начальниках и коллегах, о шифрах, методах работы — словом, о всей системе советского шпионажа. Будучи советским агентом с давних пор, он так много знал, что представлял огромную ценность для немцев. Среди прочего он выдал и действующий советский шифр. Тем самым он очень облегчил жизнь абверу и гестапо.
Армейские и полицейские радиопеленгаторы перехватывали множество радиограмм, которые теперь могли расшифровывать благодаря ключу, который Венцель выдал после длительных допросов с пристрастием. Из этих сообщений были получены важные сведения о существовании советской разведывательной организации в Берлине. Они позволили арестовать группу, возглавлявшуюся обер-лейтенантом Харро Шульце-Бойзеном в министерстве авиации и старшим правительственным советником министерства экономики Арвидом Харнаком.
После предательства Венцеля словно прорвало плотину. С этого времени удары сыпались на Красную капеллу отовсюду — от Берлина до Парижа. И каждая вновь арестованная группа поставляла немцам новых предателей, каждый из которых называл еще несколько имен.