Руководство ИНО ОГПУ высоко оценило работу Дмитрия Быстролетова в нелегальной разведке. В представлении к награждению разведчика нагрудным знаком «Почетный чекист», в частности, отмечалось (сохранен стиль документа):
«Работает в качестве заместителя резидента. Проявил себя как преданный, храбрый, настойчивый и дисциплинированный чекист. Своей исключительной выдержкой и проявленной при этом исключительной настойчивостью провел ряд разработок крупного оперативного значения. Участвуя лично в ряде опасных мероприятий, добился серьезных результатов».
Одновременно с разведывательной деятельностью в 1930–1936 годах Быстролетов по чужому паспорту на имя голландца Галлиени учился в аспирантуре медицинского факультета Цюрихского университета и получил диплом доктора медицины по специальности «Акушерство и гинекология». Тогда же он, как практикующий врач одной из швейцарских частных клиник, сделал научное открытие о регулировании пола будущего младенца при планировании семьи.
Дмитрий Быстролетов был всесторонне одаренным человеком. Достаточно сказать, что он владел 20 иностранными языками, был слушателем Берлинской и Парижской академий художеств и брал частные уроки у художников-графиков.
В 1936 году, после многолетнего пребывания за рубежом на нелегальной работе, Быстролетов с женой возвратились в Москву. В характеристике на разведчика, написанной резидентом Базаровым, подчеркивалось (сохранен стиль документа):
«…За время работы с тов. Быстролетовым я имел случаи видеть, как он, имея разрешение прервать работу из-за наличия непосредственной серьезнейшей угрозы его личной свободе, не прервал ее, а оставался на работе до тех пор, пока не доводил ее до конца.
Исключительно добросовестный в проведении возложенных на него задач и исполнительный, он заслужил доверие к себе…».
В Москве Быстролетов работал в центральном аппарате разведки. Руководство Службы готовило разведчика для выполнения нового ответственного задания. Он должен был выехать в нацистскую Германию для восстановления связи с ценным источником, занимавшим важную должность в германском вермахте. Быстролетов был представлен наркому внутренних дел Николаю Ежову как один из лучших работников разведки. На его счету было получение шифров Италии, Германии, Франции, Англии, Чехословакии, Австрии, Швейцарии и Турции. И это — не считая успешного выполнения других ответственных разведывательных заданий.
В своей книге «Пир Бессмертных» Д.А. Быстролетов так рассказывает о встрече с всесильным наркомом:
«Тяжелое время требует личных жертв. Мне напомнили, что на данном мне почетном боевом оружии не напрасно выгравирована надпись: «За бесстрашие и беспощадную борьбу с контрреволюцией». Я получил новое задание — под видом голландца выехать с женой в голландскую Индию, купить там плантацию и вступить в голландскую профашистскую партию, затем перебраться в Южную Америку и вступить там в местную организацию гитлеровской партии. Конечная цель комбинации — возвращение в Европу, где на случай войны с Германией меня свяжут с очень важным источником в немецком Генштабе.
В моем присутствии доклад об этом назначении сделал наркому Ежову начальник Иностранного отдела Слуцкий. Ежов внимательно выслушал, взял синий карандаш, размашисто написал на первой странице доклада: «Утверждаю. Ежов», потом сказал:
— Мы даем вам лучшего источника. Цените это. Вы зачисляетесь в кадры с присвоением воинского звания. Подавайте заявление о приеме в партию. О матери не думайте — мы во всем ей поможем. Спокойно поезжайте за границу. Помните: Сталин и Родина вас не забудут. Ни пуха, ни пера!
Обнял, три раза поцеловал. Я вышел взволнованный и воодушевленный».
Однако отъезд за границу не состоялся. Дмитрий Александрович попал под подозрение как лицо, близкое к Г. Ягоде. Командировку отменили. 25 февраля 1938 года разведчик был неожиданно переведен во Всесоюзную торговую палату на должность заведующего бюро переводов.
В уже упомянутом выше произведении Быстролетов по этому поводу пишет:
«Сначала в Иностранном отделе Главного управления государственной безопасности, где я работал, арестовывали малоизвестных мне людей. Придя домой, в разговорах с женой я только разводил руками: «Откуда у нас столько изменников и шпионов?». Но потом один за другим исчезли все старые начальники и мои товарищи, а сам я был переведен в совершенно гражданское учреждение, хотя и связанное с заграницей, — в Торговую палату. Но и там волны арестов уносили нужных и проверенных людей, опытных работников. Арестовывали явно по какому-то плану…
Потом начались повальные аресты. При таинственных обстоятельствах скоропостижно скончался Слуцкий. Арестовали полковника Гурского, начальника отделения, к которому я был приписан. Были арестованы два моих зарубежных начальника — Базаров и Малли. Арестовали вызванных из-за рубежа подпольщиков. Из наших рядов выхватывали самых лучших, талантливых и храбрых. Я стал ждать своей очереди. И вот — дождался…»