Савинков тесно сотрудничал с разведками и политическими лидерами государств, финансировавших его антибольшевистскую деятельность. Связи Савинкова с лидером фашизма в Италии Муссолини, бывшим военным министром Англии Черчиллем, бывшим французским послом в России Нулансом, президентом Чехословакии Масариком, сотрудниками английской разведки Рейли и Локкартом, представителями белоэмигрантского «Торгово-промышленного комитета» Нобелем и Эльвенгреном убеждали чекистов в серьезности и опасности этого человека.
Проведением оперативной игры по захвату Савинкова занимались Артузов, его заместитель Роман Александрович Пилляр и помощник Сергей Васильевич Пузицкий (он выступал в роли руководителя военного отдела легендированной организации «ЛД» («Либеральные демократы») профессора артиллерийской академии Новицкого), а также личный состав 6-го отделения КРО ГПУ: начальник отделения Игнатий Игнатьевич Сосновский, его помощник Николай Иванович Демиденко, старший оперуполномоченный Андрей Павлович Федоров, уполномоченные Григорий Сергеевич Сыроежкин, Семен Григорьевич Гендин, оперуполномоченный Полномочного представительства ОГПУ по Западному краю Иван Петрович Крикман. Общее руководство операцией осуществляли Феликс Эдмундович Дзержинский и Вячеслав Рудольфович Менжинский.
Операция началась летом 1922 г. с ареста одного из деятелей «НСЗРиС», адъютанта Савинкова, бывшего царского офицера Леонида Шешени. Шешеня перешел советско-польскую границу для связи с савинковскими агентами М.Н. Зекуновым и бывшим штабс-капитаном В.И. Герасимовым. На допросе в ГПУ он рассказал о деятельности «НСЗРиС» на советской территории. На основании показаний Шешени было ликвидировано несколько ячеек этой организации в Западном крае (Белорусская ССР, Смоленская, Брянская, Витебская, Гомельская губернии) и арестованы связники Савинкова. Герасимов был осужден, а Зекунов завербован ГПУ для проведения операции «Синдикат-2». Были присвоены псевдонимы новым агентам: Зекунову — «Михайловский», а Шешене — «Искра».
Следующим этапом оперативной игры стало легендирование антисоветской организации «Либеральные демократы» в Москве («ЛД»). Лидером «ЛД» был назначен сотрудник КРО по закордонной работе А.П. Федоров (псевдоним «Петров-Мухин»), для контакта с «НСЗРиС» представляемый как белый офицер (этому способствовала предыдущая служба Федорова в царской армии).
Информация о составе и деятельности «ЛД» была предоставлена в письме, адресованном родственнику Шешени в Варшаве, члену «НСЗРиС» Ивану Фомичеву. Поездка Зекунова в декабре 1922 — январе 1923 гг. в Польшу дала следующие результаты: передача письма, содержащего дезинформацию о московской либерально-демократической группе, установление контакта с руководителями варшавского «НСЗРиС» И.Т. Фомичевым, Д.В. Философовым, бывшим членом Одесского военно-окружного суда Е.С. Шевченко и писателем, автором скандально известного эротического романа «Санин» М.П. Арцыбашевым. Также Зекуновым была возобновлена связь с польской разведкой (он передал ее представителям полученный от «Новицкого» — С.В. Пузицкого — «подлинный» приказ по артиллерии РККА об обследовании артскладов в Московском военном округе и копию докладной записки о создании при Штабе РККА отделения по изучению польской армии), частично выявлены планы ее подрывной работы против СССР и установлены агенты Савинкова на советской территории: Веселое, Горелов, Нагель-Нейман, Росселевич и другие (впоследствии арестованные). Также были арестованы и осуждены посланные Савинковым в СССР для организации терактов против советских руководителей бывшие офицеры В.И. Свежевский и М.Н. Гнилорыбов (находясь во Внутренней тюрьме на Лубянке, полковник Гнилорыбов, обезоружив охранника, чуть было не проник в кабинет Ф.Э. Дзержинского, но был схвачен чекистами Абрамом Беленьким и Борисом Алтайским).
Переговоры с варшавским, парижским центрами контрреволюционной организации и польской разведкой привели Савинкова к убеждению возглавить «ЛД». На встрече Фомичева с деятелями фиктивной советской группы в Москве (апрель 1923 г.) было принято решение создать «Московский комитет «НСЗРиС» и направить в Париж к Савинкову представителей «Либерально-демократической организации». Также Фомичев был снабжен военной дезинформацией для польской разведки. «Михайловский» (Зекунов) вместе с Федоровым («Мухин-Петров») по приезде в Польшу встретились с капитаном Секундой из экспозитуры (пограничного пункта) № 1, который согласился оплачивать информацию о Красной Армии и передал Шешене деньги для выполнения особого задания. Получив «разведывательные материалы», польские спецслужбы предложили Федорову сотрудничество.
Для закрепления связи чекистов и Шешени Зекунов привез из Польши в Москву жену последнего, Александру Зайченок. В июле 1923 г. состоялся ряд встреч Федорова (в ходе операции совершившего 10 поездок за границу) с Савинковым в Париже. Английская и польская разведки к тому времени резко сократили финансирование «НСЗРиС». Необходимость в «кадрах» вынуждала Савинкова уделить пристальное внимание «Либерально-демократической организации». Он представил «членов» этой группы бывшему агенту английской спецслужбы СИС Рейли и своему помощнику полковнику Сергею Павловскому. Лидеру «НСЗРиС» доложили о «назревании идеологического кризиса» в «ЛД» и высказали предложения по решению этого вопроса. Для проверки деятельности московской организации Савинков отправил в СССР Павловского, указав адрес «Искры» (Шешени). ГПУ было осведомлено о приезде члена «НСЗРиС». В сентябре 1923 г. Павловский был арестован в Москве на явочной квартире Шешени. По прошествии некоторого времени Павловский дал согласие на сотрудничество с ГПУ. Следующий этап операции «Синдикат-2» был отмечен активным привлечением к деятельности «ЛД» и заманиванием в СССР самого Савинкова. В Варшаву выезжал «курьер ЦК ЛД Серебряков» (сотрудник КРО Г.С. Сыроежкин), передавший капитану Секунде «разведданные», а Савинкову — докладную записку Шешени. Затем в Париже побывал сам Шешеня, также убеждавший Савинкова в необходимости приезда в Россию. В Ростове-на-Дону были организованы встречи Фомичева с «лидером антисоветской группы» Султан-Гиреем (сотрудником КРО Ибрагимом Абиссаловым), в Минеральных Водах — с руководителем местной организации «ЛД» «Борисюком» (начальник 6-го отделения КРО Игнатий Сосновский). Встреча с Павловским, который «ввиду ранения при попытке вооруженного ограбления банка в Ростове не смог приехать в Париж», не состоялась, так как он «был вывезен в Москву» (откуда на самом деле не выезжал). По возвращении в Москву Фомичев встретился с Павловским (под негласным контролем чекистов). Павловский «настаивал» на приезде Савинкова в Советский Союз.
В июне 1924 г. в Париже состоялись решающие переговоры Федорова и Фомичева с Савинковым, результатом которых стало намерение последнего приехать в СССР с целью проведения террористических актов в отношении советских руководителей. Также Савинков планировал убийства находившегося в Италии в апреле 1924 г. председателя СНК СССР А.И. Рыкова (и был огорчен сообщением Федорова-«Мухина» о возвращении Рыкова в Москву) и полпреда СССР в Лондоне Х.Г. Раковского, надеясь, что этот теракт приведет к разрыву англо-советских отношений.
Операция «Синдикат-2» вступила в заключительную стадию. 15 августа 1924 г. лидер «НСЗРиС» со своими помощниками супругами Александром и Любовью Дикгоф-Деренталями (последняя фактически уже давно была гражданской женой Савинкова), Фомичевым и «Мухиным» перешел польскую границу. С советской стороны переход обеспечивал сотрудник полпредства ОГПУ по Западному краю И.П. Крикман (по легенде — член «ЛД» пограничник Батов). «Гостей» на границе встречали чекисты Пузицкий и Демиденко. Фомичев был арестован в тот же день в гостинице (впоследствии освобожден, жил в деревне, уже будучи крестьянином-середняком, был арестован и расстрелян в 1929 г.). На следующий день сотрудники ОГПУ арестовали Савинкова и супругов Деренталь на заранее подготовленной конспиративной квартире в Минске (при участии Р.А. Пилляра и полпреда ОГПУ по Западному краю Ф.Д. Медведя). 27 августа 1924 г. Савинков предстал перед Военной коллегией Верховного суда СССР, которой и был приговорен к расстрелу, замененному 10 годами заключения. Последующая история годичного пребывания Савинкова во Внутренней тюрьме ОГПУ на Лубянке и его самоубийства в мае 1925 г. хорошо известна, особенно благодаря опубликованным в последнее время документам.
Удар по савинковскому центру привел к разложению ряда антисоветских организаций за рубежом и в Советском Союзе. «Народный союз защиты родины и свободы» прекратил существование.
Постановлением Президиума ЦИК СССР 5 сентября 1924 г. В.Р. Менжинский, Р.А. Пилляр, С.В. Пузицкий, Н.И. Демиденко, А.П. Федоров, Г.С. Сыроежкин были награждены орденами Красного Знамени. А.Х. Артузов, И.И. Сосновский, С.Г. Гендин и И.П. Крикман были удостоены благодарности правительства СССР.
Вместе с Иностранным отделом КРО провел в 1924–1928 гг. операцию «Д-7» — оперативную игру с «Русским общевоинским союзом». Задачей операции являлось установление морским путем контакта с английской разведкой с последующим выявлением эмиссаров председателя РОВС генерала А. П. Кутепова.
Объектом «Д-7» стала группа бывших офицеров Преображенского полка, служивших в штабе Петроградского военного округа. Завербованные ОГПУ бывший офицер, сын царского генерала Д.Д. Зуев (псевдоним «Аккуратный») и Н.А. Муравьев («Беб») связались с эмиссаром Кутепова уже упоминавшимся полковником Жуковским, приезжавшим весной 1924 г. из Парижа в Ленинград.
Летом 1926 г. через Латвию в СССР прибыли курьеры РОВС Майданович и Буров. Последнего сотрудники ОГПУ устроили матросом на пароход, совершавший заграничные рейды. Майдановича с письмом от «военной организации» отправили обратно в Париж. В ноябре кутеповского эмиссара арестовали советские пограничники при очередном прибытии в СССР. На допросе Майданович рассказал о своей деятельности по поручению латвийской разведки и генерала Монкевица, помощника председателя РОВС. Сотрудники ОГПУ отправили Майдановича в Латвию, где тот установил связь с бывшим офицером Полянским. Полянский также являлся сообщником Кутепова и работал на латвийскую разведку. Его задержали в январе 1927 г. Полянский был завербован ОГПУ под псевдонимом «Андронов». Вскоре сотрудники советской разведки от имени «военной организации» скомпрометировали его перед председателем РОВС. В марте 1927 г. был задержан очередной эмиссар — Самойлов, направленный Кутеповым для продолжительной работы в СССР.