После окончания в 1926 году средней школы Абрамов-младший работал в Осоавиахиме в городе Новороссийске. В 1929 году он был призван на военную службу и направлен на Черноморский флот. Полного сил и здоровья юношу, вдобавок хорошего спортсмена, зачислили в водолазную школу в Балаклаве. Окончив ее, он получил назначение водолазом в Экспедицию подводных работ особого назначения (ЭПРОН) при ОГПУ на Черном море. Принимал непосредственное участие в поисках и подъеме потопленных во время Гражданской войны кораблей и судов. Однажды в ходе одной из таких операций при расчленении корпуса затонувшего крейсера Николай был серьезно контужен взрывной волной. С профессией водолаза пришлось расстаться. В период службы в ЭПРОН сын белогвардейского генерала вступил в комсомол.

К 1930 году перед Иностранным отделом ОГПУ со всей остротой встала задача по непосредственному проникновению в РОВ С, причем в одно из его штабных подразделений. Ведь именно там находились сведения о действующей в СССР агентуре, а также о формах и методах ее подготовки и вывода в Советский Союз. Одним из таким подразделений безусловно являлся расположенный в Софии 3-й (балканский) отдел РОВС.

Далеко не каждый сотрудник внешней разведки подходил для решения этих задач. Руководство Иностранного отдела ОГПУ вело активный поиск и изучение лиц, которые в силу сложившихся обстоятельств смогли бы проникнуть в центральные органы РОВС. Выбор пал на Николая Абрамова — сына руководителя софийского филиала организации.

Видный советский разведчик Дмитрий Федичкин, принимавший в то время непосредственное участие в подготовке Абрамова к выводу за границу, позднее вспоминал: «Руководство ОГПУ решило направить Николая в Болгарию. Он был предан Советской власти, мужествен, инициативен. Его появление в Софии не должно было вызвать подозрений. Вполне резонно, что после смерти матери и бабушки, став самостоятельным, Николай пожелал воссоединиться со своим отцом.

Но тут возникла очень серьезная нравственная проблема: сын против отца.

Можно привести множество примеров, когда дети не разделяют взглядов своих отцов, поступают вопреки их воле. Но тут было совершенно другое: чтобы обезвредить антисоветские действия РОВ С, Николай должен был скрывать от отца свое истинное лицо. По этому поводу у нас, причастных к этой операции, шли бурные дебаты. Одни говорили, что неэтично, безнравственно побуждать сына скрытно действовать против родного отца. Другие стояли на совершенно противоположной позиции: ничего безнравственного тут нет! Сын защищает свое отечество от происков врага, сбежавшего за кордон. И совсем неважно, что врагом этим оказался родной отец.

— Успокойтесь, товарищи, — сказал заместитель начальника разведки Артур Артузов. — Надо прежде всего выяснить, что думает по этому поводу сам Николай Абрамов. Я поеду к нему.

И Артузов поехал в Севастополь, где в то время проживал Николай. Молодой человек с вполне понятным волнением слушал представителя внешней разведки. Артузов рассказал ему о совершенных в недавнем прошлом боевиками РОВС террористических акциях в Москве и Ленинграде, в результате которых погибло много людей. Как показало расследование, боевики проходили подготовку в балканском филиале РОВС, которым руководил отец Николая — генерал Абрамов.

— Я вас не тороплю, подумайте хорошенько, — подчеркнул Артузов. — Только вы можете решить, хватит ли у вас мужества и выдержки, чтобы, живя в одном городе, в одном доме с отцом, действовать против его воли, замыслов, планов. Мы неволить не станем и никаких претензий к вам иметь не будем. Но если согласитесь, буду рад видеть вас в Москве.

…Через несколько дней Николай выехал в Москву. Артузов вновь встретился с молодым человеком и имел с ним еще один большой разговор».

В 1930 году Николай Абрамов стал сотрудником Иностранного отдела ОГПУ. Он прошел соответствующую разведывательную подготовку с учетом будущей заброски в Болгарию и получил оперативный псевдоним «Ворон».

Николая направляли в Софию с очень серьезным заданием. Ему предстояло проникнуть в РОВС, вскрыть его антисоветские планы, парализовать и предотвратить, насколько возможно, его практическую подрывную деятельность. Он не скрывал перед своими кураторами из Центра, что не хотел бы бороться лично против отца, как человека, а намерен попытаться повлиять на него, чтобы тот снизил свою антисоветскую активность.

В октябре 1931 года Николай Абрамов был выведен за кордон. Он был устроен матросом на советское судно дальнего плавания «Герцен». Совершавший регулярные рейсы в Гамбург пароход был приписан к Ленинградскому порту, где Николая никто не знал. Во время первого же своего заграничного плавания Абрамов сошел на берег в Гамбурге и на борт «Герцена» уже не вернулся. Из Гамбурга он через Берлин добрался до Софии.

Вскоре Николай был тепло встречен отцом и его ближайшим окружением. Он объяснил им, почему бежал из Советского Союза: оставаться там сыну белого генерала, одного из руководителей антисоветской организации, было опасно.

С первых дней пребывания в Софии 22-летний разведчик приступил к выполнению задания Центра. При помощи отца и его сподвижников он быстро внедрился в белоэмигрантские круги. Николай тщательно изучал балканский филиал РОВС и его боевую группу, возглавляемую капитаном Фоссом. Систематически в Москву поступали копии документов, проходивших через капитана Фосса и генерала Абрамова. Позже Абрамов-младший принимал непосредственное участие в компрометации активного антисоветчика журналиста Ивана Солоневича.

Начав разведывательную работу в одиночку, Николай в дальнейшем создал работоспособную группу, которая полностью контролировала деятельность основных белоэмигрантских организаций в Болгарии.

Существенную помощь разведчику оказывали, в частности, его жена Наталья, русская эмигрантка, вышедшая за него замуж в 1933 году, и ее мать Александра Семеновна — врач-стоматолог. Как врач, Александра Семеновна общалась со многими руководящими сотрудниками софийского филиала РОВС и из их рассказов узнавала многое о делах и планах организации. Квартиру стоматолога советская разведка начала использовать в качестве явки. Время от времени в ней появлялись приезжавшие в Софию из стран Западной Европы связные. Через них передавались в Центр важные сведения.

Заняв постепенно довольно заметное положение в балканском филиале РОВС, Абрамов-младший получил доступ к весьма ценной информации о деятельности всей организации. С 1935 года, после установления дипломатических отношений между Болгарией и СССР, связь разведчика с Центром стала регулярной. Постоянный контакт с ним поддерживал руководитель «легальной» резидентуры НКВД в Софии.

Искусно маневрируя, разведчик сумел войти в доверие не только к контрразведчикам из РОВС, но и к представителям болгарской политической полиции. Начальник контрразведки РОВС, являвшийся одновременно начальником отделения болгарской политической полиции, выходец из старой русской эмиграции капитан Браунер стал обращаться к Николаю за консультациями по «советским вопросам». Браунер имел непосредственное отношение к подготовке и заброске в СССР террористов и диверсантов, и советы бывшего советского гражданина были, как он считал, весьма полезны для боевиков. Время от времени Абрамов-младший давал им такие консультации непосредственно перед отправкой на задание. Его авторитет был настолько высок, что в Софию стали направлять на окончательную «шлифовку» боевиков из других филиалов РОВС — из Парижа и Хельсинки. Естественно, данные на этих людей Центр получал без промедления.

Среди белой эмиграции в Болгарии особую активность проявляла молодежь. Наиболее агрессивно настроенные молодые люди, входившие в организацию «Национально-трудовой союз нового поколения», приняли решение совершить в Болгарии террористические акты против советских дипломатов. Их идею поддержали и некоторые местные реакционеры, в частности, уже упоминавшийся капитан Браунер. Группа, в которую входили шесть человек, в том числе Абрамов-младший и капитан Фосс, должна была убить советского посла в Болгарии Раскольникова.