Несмотря на принятые в ту ночь меры, иностранные шпионы Сидней Рейли, Анри Вертимон и Ксенофонт Каламатиано скрылись. В комнате Анри Вертимона, жившего в помещении католической гимназии при церкви Петра и Павла, нашли 18 фунтов 48 золотников пироксилина, 39 капсул от динамитных шашек, шпионские шифры и карту Генерального штаба.
Чекисты устроили засаду на конспиративной квартире Сиднея Рейли в Шереметьевском переулке, где проживала актриса Елизавета Оттен. Здесь они задержали бывшую надзирательницу гимназии Марию Фриде, принесшую какой-то пакет, в котором оказался документ, подписанный: «№ 12». В нем говорилось о формировании дивизий Красной Армии в Воронеже, о графике работ Тульского оружейного завода, о количестве выпускаемой патронным заводом продукции, о том, что из-за нехватки хлопка производство боеприпасов сократилось в два раза… Выяснилось, что Мария Фриде служит в американском консульстве в Москве сестрой милосердия отряда Красного Креста и одновременно выполняет секретные поручения дипломатов-шпионов. Пакет, который она должна была вручить Сиднею Рейли через Елизавету Оттен, был получен ею от брата, Александра Фриде. В годы царизма он служил военным следователем Московского военно-окружного суда, а в послеоктябрьский период работал в управлении начальника военных сообщений.
Чекисты направились на квартиру Марии Фриде. Но как только мать Фриде увидела комиссара ВЧК, она выбежала с каким-то свертком, пытаясь скрыться. Сверток у нее отобрали и нашли в нем также шпионские материалы, принадлежавшие ее сыну, Александру Фриде. В донесении агента «№ 26» говорилось: «В Тамбове формирование частей Красной Армии протекает крайне медленно. Из 700 красноармейцев, готовых к отправке на фронт, 400 человек разбежались. В Липецке вообще отказались ехать на формирование, сказав, что будут защищать интересы Советов только в своем уезде. Здесь также полное отсутствие патронов, оружия и снарядов». В квартире Фриде нашли 50 тысяч рублей. Засада, оставленная в квартире сотрудниками ВЧК, вскоре задержала участника шпионской группы, бывшего чиновника московской таможни П. М. Солюса. Как оказалось впоследствии, это и был агент «№26».
Пойманный с поличным Фриде сознался в том, что он состоит на службе у американского разведчика Каламатиано и по его поручению собирает сведения об экономическом, политическом и военном положении Советской республики.
Среди знакомых Сиднея Рейли оказалась сотрудница ЦИК Ольга Старжевская, которой он дал 20 тысяч рублей на покупку обстановки и содержание квартиры, где намеревался устроить конспиративную явку. Через Старжевскую он рассчитывал получать сведения о работе советских учреждений. Рейли поддерживал близкое знакомство с заведующим автомобильным складом Московского военного округа Трестаром, который предоставлял ему в пользование автомобили.
Таковы были результаты первых дней расследования. Я. X. Петерс отмечает: «Было арестовано около 30 человек, но, за исключением брата и сестры Фриде и еще нескольких лиц, против которых были все данные, обвиняющие их в шпионаже, против остальных арестованных прямых улик не было».
Французское и английское правительства, западная буржуазная печать подняли шумную кампанию протеста против нарушений Советским правительством правил дипломатической неприкосновенности. В отместку англичане без всяких оснований арестовали в Лондоне представителя РСФСР М. М. Литвинова и его сотрудников. Совет Народных Комиссаров Петрограда в обращении «Ко всему цивилизованному миру» заклеймил позорную деятельность иностранных «дипломатов». «Неслыханные, чудовищные преступления совершаются на нашей земле, – говорилось в обращении. – Английская и французская буржуазия, кичащиеся своим мнимым демократизмом, взяли на себя задачу восстановления монархии в России… Англо-французскими шпионами кишмя кишат наши родные города. Мешки англо-французского золота употребляются на подкуп различных негодяев… Мы получили совершенно точные данные, что официальные английские представители подготовляют взрыв железнодорожных мостов около Званки и Череповца для того, чтобы отрезать нас от Перми и Вятки и тем оставить нас совсем без хлеба. Они готовят ряд взрывов наших фабрик и заводов, подготовляют крушения поездов, подготовили ряд террористических покушений… Мы не можем молчать, когда посольство превращается в конспиративную квартиру заговорщиков и убийц; когда официальные лица, живя на нашей территории, плетут сеть кровавых интриг и чудовищных преступлений против нашей страны».
Арест в Англии М. М. Литвинова и его сотрудников заставил Советское правительство вновь задержать Р. Локкарта в Москве. Народный комиссар по иностранным делам Г. В. Чичерин 7 сентября 1918 г. заявил иностранцам: «Дипломатические и военные представители Англии и Франции пользуются своим званием для организации на территории РСФСР заговоров, направленных к захвату Совета Народных Комиссаров с помощью подкупа, и агитации среди войсковых частей, к взрыву мостов, продовольственных складов и поездов. Данные… устанавливают с несомненностью тот факт, что нити заговора сходились в руках главы английской миссии Локкарта и его агентов. Равным образом установлено, что здание английского посольства в Петрограде фактически было превращено в конспиративную квартиру заговорщиков… Поэтому правительство РСФСР поставлено в необходимость создать для лиц, уличенных в заговорах, такие условия, при которых они были бы лишены возможности продолжать… свою преступную, с точки зрения международного права, деятельность». Далее народный комиссар от имени Советского правительства заявил: «Все интернированные представители английской и французской буржуазии, среди которых нет ни одного рабочего, будут немедленно освобождены, как только русские граждане в Англии и во Франции и в районах оккупации союзных войск и чехословаков не будут больше подвергаться репрессиям и преследованиям. Английские и французские граждане будут иметь возможность немедленно покинуть территорию России, когда эту же возможность получат российские граждане в Англии и во Франции. Дипломатические представители той и другой страны, и в том числе глава заговорщиков Локкарт, одновременно будут пользоваться возможностью возвращения на родину…»
Пока шла дипломатическая переписка, многие из заговорщиков-дипломатов (в том числе французский генеральный консул Гренар, генерал Лавернь и другие) укрылись в помещении нейтрального норвежского посольства и отсиживались там. За ними было установлено наблюдение.
Однажды сотрудники ВЧК задержали гражданина, который пытался проникнуть в норвежское посольство. Задержанный предъявил паспорт на имя студента С. Н. Серповского. В действительности это был разыскиваемый американский агент Ксенофонт Каламатиано. Его доставили в ВЧК. Петерс и Кингисепп во время допроса Каламатиано обратили внимание на его массивную трость и решили ее осмотреть. Внутри ее они обнаружили массу записок, шифровок и расписок в получении денег. В трости Каламатиано оказалась тайная шпионская канцелярия. Необходимо было лишь выяснить, какие фамилии скрываются под номерами, которые находились на расписках в получении денег. Таких номеров было до тридцати 1. Каламатиано, убедившись в том, что он окончательно провалился, вынужден был давать объяснения, и расшифровывать фамилии, скрывавшиеся под номерами. Оказалось, что и сам Каламатиано имел шпионский номер. Его агенты адресовали свои донесения на имя «№ 15», под которым и значился Каламатиано. Этот опытный разведчик разработал инструкцию для агентов, в которой, между прочим, говорилось: «В сообщениях следует зашифровывать особо важные данные следующим образом; номера войск обозначаются как количество пудов сахара и патоки, а также цена на них. Дух войск – положение в сахарной промышленности. Номера артиллерийских частей – мануфактура и цены на нее. Дезертирство из рядов Красной Армии – эмиграция на Украину».
После ареста Каламатиано на квартире, где он проживал под именем Серповского, чекисты устроили засаду.
Вскоре сюда явился какой-то неизвестный. Дежуривший в квартире чекист «приветливо» встретил его. Тот спрашивал Каламатиано. Как оказалось, это был чех Йозеф Пшеничка, доставивший для Каламатиано письмо от командования Чехословацкого корпуса, содержавшее важную информацию.