После того как дядя устроил Мельникова в гостинице, на другой день они решили пойти вместе к русскому консулу. Мельников должен был раскаяться во всех своих «грехах» (имелась в виду его советская работа) и на этом основании просить оставить его в Ханькоу и не направлять на территорию, занятую войсками атамана Семенова. После предварительного разговора дяди с консулом они пошли к нему. Консулу Мельников дал подробное показание о своей советской деятельности и изложил ему свою просьбу. Через два дня он написал прошение, где указал, что был советским деятелем, что он заблуждался. Прошение кончалось просьбой об оставлении в Ханькоу.
Дядя, которому Мельников передал прошение, обещал собрать о нем хорошие отзывы, а также написать их и от своего имени. Со слов дяди было известно, что в Ханькоу жила семья Наквасиных, которая положительно отзывалась о Мельникове. С Наквасиным Мельников учился в реальном училище в Троицко-Савске. В бытность его председателем Троицко-Савского Совета эта семья обратилась к нему с просьбой выдать этой семье разрешение на выезд в Китай, что он и сделал.
Примерно в 20-х числах марта дядя сообщил, что посол отказал в прошении. Было решено отправить Мельникова под конвоем во Владивостокскую тюрьму. На следующий день за ним пришел русский полицейский, который доставил его в Шанхай, там он был заключен в тюрьму. Из Шанхая через несколько дней был доставлен во Владивостокскую тюрьму, где просидел 10 месяцев – с 1 апреля 1919 г. по 31 января 1920 г.
Как и все другие политические заключенные, Мельников не допрашивался. Никакого следствия и суда по его делу не было. Он должен был сидеть до «созыва» учредительного собрания. Мельников был освобожден после свержения Колчака 31 января 1920 г. После освобождения был назначен членом военного совета Приморья и Дальнего Востока. В этой должности в первый период работал под фамилией Брагин. Членом военного совета он был до японского выступления 4–5 апреля 1920 г. В это время он в числе 60 человек был вновь арестован японцами. Из членов военного совета с ним сидели Лазо и Луцкий. Все сидели под чужими фамилиями. Мельников под фамилией Перевалов, Лазо под фамилией Козленко, а Луцкий под фамилией Луков. Кроме них, сидели секретарь областного комитета партии Сибирцев, командир бронемашины Петров, начальник военного контроля Ангарский, председатель следственной комиссии Похвалинский, Зон, Сугак и другие.
При заключении под стражу японцы переписали их фамилии и в дальнейшем ежедневно производили переклички. 8 апреля утром Лазо, Сибирцев, Петров и Луцкий были вызваны по их вымышленным фамилиям и отправлены неизвестно куда. Как впоследствии стало известно, все они были казнены. Всю остальную часть, в том числе и Мельникова, отправили в казармы, где они просидели до 11 апреля, после чего были освобождены.
Лазо, Сибирцев, Петров и Луцкий были казнены, потому что при опросе японцев выступили вперед как командиры и, очевидно, были доставлены в японский штаб. По-видимому, они были опознаны и казнены. Мельников вместе с ними вперед не выступал, остался в толпе бойцов и не был опознан.
После освобождения Мельников был отправлен Приморским областным комитетом на Амур, где назначен комиссаром штаба Амурского фронта, позже комиссаром 2-й амурской армии и членом Реввоенсовета Восточного фронта. В феврале 1922 г. откомандирован в Разведуправление Сибири, где начальником в то время был Вележев, бывший с ним в 1918 г. в плену у японцев.
Попал он в Разведупр Сибири с приездом Блюхера. В это время Реввоенсовет восточного фронта был расформирован, Мельников был сначала откомандирован в Читу, откуда по просьбе Вележева был назначен к нему заместителем. На работе в Разведупре в Сибири он пробыл около двух месяцев. После реорганизации Разведупра был направлен в Москву, где работал начальником восточного сектора Разведупра Штаба РККА (с июня 1922 г. по май 1923 г.).
В это время Мельников никакой работы для японской разведки не вел. С 1918 г. он потерял с ними связь и сам ее восстанавливать не собирался.
В июне 1923 г. Мельников был назначен резидентом Разведупра в Харбине, где формально являлся секретарем советского консульства. В мае 1924 г. он неожиданно встретил в Харбине на улице Ямазаки, который вербовал его в 1918 г. в Хабаровске. Они узнали друг друга. Ямазаки предложил Мельникову пойти в ресторан и там напомнил о подписке и предложил работать для японской разведки. Мельников согласился. Ямазаки в то время работал в качестве руководителя японской разведки в Харбине и служил в ЯВМ.
Он интересовался работой Мельникова за шесть лет, истекшие с момента его вербовки в Хабаровске. Упрекал его в том, что он не поддерживал связи с японской разведкой. Ямазаки потребовал сведений о личном составе консульства с характеристиками сотрудников, интересовался тем, кто являлся резидентом ГПУ и Разведупра. Просил добыть шифры консульства, шифрованную и секретную переписку, сведения о политике СССР на КВЖД и списки лиц, уезжающих в Советскую Россию.