Свои вопросы к Сметанину имелись и у Алексея Молякова. До последнего момента он и его подчиненные испытывали серьезные опасения, что шпионская пара может удариться в бега. Рассеялись они 16 августа 1985 года, когда Сметанины появились на выходе с эскалатора в международном аэропорту Шереметьево-2. С этого часа в их проверке была задействована вся мощь оперативно-технических средств, имевшихся в распоряжении контрразведки.
Первый обнадеживающий сигнал для Алексея Молякова и его коллег поступил 19 августа. В ходе негласного наблюдения за квартирой Сметаниных были зафиксированы его странные манипуляции с очками в массивной оправе. Достав их из атташе-кейса, он прошел к окну, заученным движением открутил винт на левой дужке. В ней открылась полость, в которой имелось миниатюрное вложение. Проверив содержимое, Сметанин положил очки на место, потом достал книжку-еженедельник и зашелестел страницами. Все они были исписаны убористым почерком. Судя по тому, как он обращался с этими предметами, контрразведчики сделали вывод, что они были весьма важны для него. Но что в них содержалось, это пока оставалось загадкой.
Новый день принес им весьма обнадеживающую информацию, подтвердившую подозрения о возможной подготовке семейной пары к бегству за границу. В телефонном разговоре с одной из подруг Сметанина рассказала о том, что после завершения отпуска они планируют забрать дочь в Лиссабон. На первый взгляд в этом ничего особенного не было, если бы не одно маленькое обстоятельство. В столице Португалии, в школе, существовавшей при советском посольстве, отсутствовал пятый класс. Прошло еще несколько часов. И у контрразведчиков появился еще один факт, усиливший версию о подготовке Сметаниных к бегству за границу. Вечером их квартиру посетила мать Натальи. С собой она принесла 12 тысяч рублей (по тем временам огромную сумму), вырученных от продажи машины «Жигули», мебели и ковров.
Два следующих дня не доставили особых забот контрразведчикам. Сметанины вели себя спокойно. А вот 22 августа Сметанин внезапно завелся. Приняв «на грудь» не однурюмку, он стал осматривать квартиру, затем разобрал телефон, видимо искал «жучков». Ничего не обнаружил. Но на этом не успокоился. Наобум набрал номер телефона и назначил недоумевающему собеседнику встречу на условном месте через 25 минут. На его уловку контрразведчики не поддались ине стали пускать за ним наружное наблюдение. Для этого у них имелись другие средства, о которых шпион не догадывался.
Около часа он мотался по городу: резал углы, скакал зайцем по трамваям, троллейбусам и «светился» в витринах, пытаясь обнаружить за собой слежку. Домой возвратился за полночь усталый и умиротворенный. Его страхи оказались беспочвенными. Шпион успокаивал себя тем, что осталось совсем немного до того дня, когда он навсегда уедет из этой страны и окажется на Западе, в свободном мире, где его ждут богатство, слава разоблачителя тоталитарного режима и козней КГБ. Последнее, что еще держало Сметанина в этой стране, так это мать. По настоянию жены он решил навестить ее.
23 августа Сметанины отправились на Казанский вокзал. С собой он прихватил очки и футляр. Записная книжка-еженедельник осталась в тайнике. Вскоре ее содержание уже не составляло тайны для Алексея Молякова и следователя КГБ подполковника В. Агибалова. Это был дневник-исповедь. В нем содержались данные на сотрудников резидентуры ГРУ и советского посольства в Португалии, раскрывался ряд разведывательных операций, перечислялись агенты, сотрудничавшие с советской спецслужбой, и многое другое, что несло серьезный ущерб национальным интересам СССР. Записи были обильно пересыпаны язвительными выпадами шпиона в адрес агентов, поддерживавших с ним связь, коллег, руководителей и самой страны. Они стали убийственной уликой против него.
Цинизм Сметанина, не остановившегося перед святым — семьей и втянувшего в шпионаж жену, поразил Алексея Молякова и сотрудников опергруппы, повидавших немало предателей самых различных мастей. Теперь, когда в их руках оказались весомые улики, они торопились пресечь преступную деятельность «семейного шпионского подряда».
27 августа 1985 года на основании имеющихся вещественных доказательств, подтверждавших шпионскую деятельность супружеской пары, Следственный отдел КГБ СССР возбудил уголовное дело в отношении Геннадия Сметанина по обвинению в измене родине, а в отношении Натальи Сметаниной — по подозрению в недоносительстве об известных ей фактах шпионской деятельности мужа. Операция по их нейтрализации перешла в завершающую стадию.
В тот же день оперативно-следственная бригада вылетела в Татарию и через несколько часов уже находилась на железнодорожном вокзале. Чета Сметаниных с чемоданами сидела уже там. Диктор объявил о начале посадки на поезд Казань — Москва, и контрразведчики, смешавшись с пассажирами, направились к вагону. Впереди мелькал белобрысый хохолок Сметанина. Он и жена поднялись в тамбур. Несмотря на то что летний сезон отпусков подходил к концу, в купе они оказались одни.