Два следующих дня не доставили особых забот контрразведчикам. Сметанины вели себя спокойно. А вот 22 августа Сметанин внезапно завелся. Приняв на грудь не одну рюмку, он принялся осматривать квартиру, затем разобрал телефон, видимо, искал «жучки». 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 и не 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. Опасения, что контрразведка взяла его под «колпак», не подтвердились. Шпион успокаивал себя тем, что осталось совсем немного до того дня, когда он навсегда бросит «эту страну» и окажется в «свободном мире», где его ждут богатство и 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 не составляло тайны для Алексея Молякова и следователя КГБ подполковника В. Агибалова. Это был дневник-исповедь и одновременно «амбарная» книга. В ней Сметанин не жалел худых слов для страны и тех, кто вывел его в люди, а также копил данные на сотрудников резидентуры ГРУ и советского посольства в Португалии, перечислял агентов, сотрудничавших 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, поразили Алексея Молякова и сотрудников опергруппы, повидавших немало разномастных предателей на своем долгом контрразведывательном веку. Теперь, когда в их руках оказались весомые улики, они торопились пресечь преступную деятельность шпионского «семейного подряда».
27 августа 1985 года на основании имеющихся вещественных доказательств, подтверждающих 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 находилась на железнодорожном вокзале. Чета Сметаниных сидела на чемоданах и ждала поезда. 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.