Теперь можно было выписывать ордер на арест мошенника-рецидивиста, который, ничего не подозревая, коротал время на своей даче в Эстонии. 14 мая 1995 года телефонным звонком через знакомых Поташинского вызвали в Петербург. На эстонско-российской границе его задержали и передали сотрудникам ФСБ. И в тот же день с санкции прокуратуры был проведен обыск на его питерской квартире. В ходе обыска были изъяты два пистолета, патроны, большое количество картин, включая работы Филонова, а также блокнот с ценами на похищенные произведения искусства.
Обыск длился до трех часов ночи. Операция была засекречена, поэтому в местном УВД о ней ничего не знали. А бдительные соседи, услышав возню и шум в квартире Моисея Залмановича, вызвали милицию. И когда сотрудники ФСБ стали выносить на улицу изъятое в ходе обыска, то у подъезда "грабителей" накрыл ОМОН с автоматами. Их положили на капот, но до стрельбы, слава богу, дело не дошло. Оперативники показали красные "корочки", ситуация прояснилась, а собранные при обыске вещдоки той же ночью были доставлены в Управление ФСБ.
Показания Татьяны К., Шнайдер и Поташинского позволили следствию полностью установить картину действий организованной преступной группы, которая с 1989 года занималась кражами в Русском музее. Поначалу Татьяна К. выносила Поташинскому рисунки дореволюционных русских художников, с которых Шнайдер делала разного качества копии. Потом эти копии через Татьяну К. поступали в ГРМ, а подлинники Поташинский через Тимофеева продавал за границу. Деньги делили по договоренности. Схема работала, так как Татьяне К. не составляло особого труда выносить из музея рисунки, числившиеся у нее на хранении.
Однако потом Поташинский стал требовать на "заклание" работы Филонова, потому что на мировом художественном рынке они стоили гораздо дороже рисунков Маковского. Но сделать это было куда сложнее, ведь фондом Филонова заведовала другая сотрудница музея — Татьяна Свенторжецкая. И все же Татьяне К. это удалось сделать. Тайно вскрыв шкаф, она вынесла из музея три работы Филонова: "Мужчина и женщина", "Две женщины и царь" и одну из лучших картин художника — "Пир королей". Копии с них были изготовлены столь тщательно, что после обнаружения первой пропажи — акварели "Мужчина и женщина" — музейная проверка подмены других работ не выявила.
Тем не менее выносить рисунки и тем паче картины из музея становилось все опаснее. Русский музей бурлил, и любая очередная кража могла стать для Татьяны К. последней. Напуганная скандалом, она решает порвать с Поташинским. На записанной чекистами встрече Татьяна просит его прекратить все отношения. Но Тимофеев, получив заказ на очередной рисунок, настаивает на продолжении махинаций. И тут уже струхнул Поташинский. Опасаясь провала, он вручает Тимофееву копию "Пира королей", а подлинник Татьяна К. возвращает в музей. Но при этих манипуляциях был случайно поврежден край картины, что и обнаружил цепкий глаз Т. В. Свенторжецкой, которая сообщила об этом по инстанциям. В Русском музее установили видеокамеру, что и помогло уличить Татьяну К.