Осенью 1930 года во Францию был направлен агент ИНО Пётр Георгиевич Ковальский с задачей завербовать Скоблина и Плевицкую. Он был однополчанином и другом Скоблина с 1917 года, когда они вместе служили в ударном батальоне. У Ковальского было «вербовочное» письмо от брата Скоблина. Он провёл несколько бесед с супругами — вместе и по отдельности. В результате они согласились работать на советскую разведку, в чём и дали соответствующие расписки 10 сентября 1930 года, а затем вторично 21 января 1931 года. Скоблин и Плевицкая получили клички «Фермер» и «Фермерша» и обещание разведки выплачивать им по двести долларов ежемесячно.
Первые донесения Скоблина не представляли интереса, и руководство ИНО уже стало опасаться — не подстава ли он, уж слишком легко, «без сучка и задоринки» прошла их вербовка. Однако победило мнение, что Скоблин и Плевицкая дали согласие искренне, так как разговор с ними произошёл вовремя, после их крупных финансовых неудач, и, кроме того, дал Плевицкой надежду воскресить свою славу при возвращении в Россию.
После нескольких бесед со Скоблиным и Плевицкой от них начал поступать более ценный материал, например, копия плана РОВС на случай войны с СССР и другие внутренние документы этой организации, в том числе три доклада с мобилизационными планами всех белых войск в Европе. Проверка показала, что Скоблин и Плевицкая преданно и честно служили советской разведке.
За четыре года на основании информации, полученной от Скоблина, ОГПУ арестовало семнадцать агентов, заброшенных в СССР, и установило одиннадцать явочных квартир в Москве, Ленинграде и Закавказье.
Скоблин и Плевицкая стали основными источниками информации. Более того, Скоблин, как указано в одном из документов разведки, «ликвидировал боевые дружины, создаваемые Шатиловым и генералом Фоком; свёл на нет зарождавшуюся у Туркула и Шатилова мысль об организации террористического ядра; разоблачил агента-провокатора, подсунутого нам французами и работавшего у нас одиннадцать месяцев; сообщил об организации, готовившей убийство наркоминдела Литвинова во время визита в Швейцарию, и т. д.».
Многочисленные провалы вынудили контрразведку РОВС провести расследование. Были составлены списки лиц, знавших о провалившихся операциях. Во всех фигурировал Скоблин. Однако умелым поведением во время расследования и с помощью нашей разведки он сумел отвести от себя подозрения, и руководство РОВС даже вынуждено было вступиться за него.
Тем временем председатель РОВС генерал Миллер всё больше склонялся к мысли о необходимости сотрудничества с нацистами. «РОВС должен обратить всё своё внимание на Германию, это единственная страна, объявившая борьбу с коммунизмом не на жизнь, а на смерть», — заявлял он.
Новое руководство, теперь уже не ОГПУ, а НКВД, приняло решение убрать Миллера, а на его место поставить Скоблина, и он уже примерялся к креслу председателя РОВС.
Учитывая заинтересованность Миллера в контактах с немцами, Скоблин 22 сентября 1937 года предложил ему встретиться с германскими представителями. Миллер согласился, но что-то беспокоило его, и, уходя на встречу, он оставил записку: «У меня сегодня в 12.30 свидание с ген. Скоблиным на углу улиц Жасмен и Раффе. Он должен отвезти меня на свидание с германским офицером, военным атташе в балканских странах Штроманом и с Вернером, чиновниками здешнего германского посольства. Оба хорошо говорят по-русски. Свидание устраивается по инициативе Скоблина. Возможно, что это ловушка, а потому на всякий случай оставляю эту записку. 22 сентября 1937 года. Ген. — лейт. Миллер».
Со свидания со Скоблиным Миллер не вернулся. Он был похищен сотрудниками нелегального аппарата внешней разведки. Его усыпили, в большом деревянном ящике доставили в Гавр, погрузили на советское судно «Мария Ульянова», которое тотчас же снялось с якоря и 29 сентября доставило Миллера в Ленинград. Он содержался в тюрьме под чужим именем, и под этим же именем его судили и в мае 1939 года расстреляли.
Когда Скоблин передал Миллера с рук на руки советским оперативникам, он вернулся в РОВС. Ему предъявили записку Миллера и спросили, где генерал. Поняв, что провалился, Скоблин «на минутку» вышел из комнаты, где с ним беседовали, и исчез… Навсегда. После этого никто, нигде и никогда его не встречал. По некоторым сведениям, ему удалось бежать в республиканскую Испанию, где он погиб во время бомбардировки Барселоны.